Новітні люмінесцентні матеріали: фундаментальні властивості, біомедичні та технічні застосування (за матеріалами наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 11 жовтня 2017 р.)
У доповіді наведено результати досліджень люмінесцентних властивостей нового класу наноматеріалів — поліфункціональних редокс-активних нанокристалів, які можуть брати активну участь у біологічних процесах, що відбуваються на рівні окремих клітин, і водночас характеризуються наявністю власної люмі...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Вісник НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2017 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2017
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/129549 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Новітні люмінесцентні матеріали: фундаментальні властивості, біомедичні та технічні застосування (за матеріалами наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 11 жовтня 2017 р.) / Ю.В. Малюкін // Вісник Національної академії наук України. — 2017. — № 12. — С. 28-34. — Бібліогр.: 19 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859856022339846144 |
|---|---|
| author | Малюкін, Ю.В. |
| author_facet | Малюкін, Ю.В. |
| citation_txt | Новітні люмінесцентні матеріали: фундаментальні властивості, біомедичні та технічні застосування (за матеріалами наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 11 жовтня 2017 р.) / Ю.В. Малюкін // Вісник Національної академії наук України. — 2017. — № 12. — С. 28-34. — Бібліогр.: 19 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вісник НАН України |
| description | У доповіді наведено результати досліджень люмінесцентних властивостей нового класу наноматеріалів — поліфункціональних редокс-активних
нанокристалів, які можуть брати активну участь у біологічних процесах,
що відбуваються на рівні окремих клітин, і водночас характеризуються
наявністю власної люмінесценції, інтенсивність якої корелює з про-/антиоксидантною дією наночастинок. Зокрема, у ролі таких наночастинок
проаналізовано нанокристали діоксиду церію та ортованадатів рідкісно-земельних елементів, активованих іонами європію, як найбільш перспективні редокс-активні наноматеріали. Дослідження, проведені за допомогою методів стаціонарної та розподіленої у часі спектроскопії в умовах
контрольованої зміни редокс-статусу їх оточення, показали, що зазначені
наночастинки можуть як безпосередньо демонструвати анти-/прооксидантну дію, так і відігравати роль проміжної ланки в процесах генерації
синглетного кисню молекулами-фотосенсибілізаторами. Показано перспективність використання отриманих нанокристалів для біомедичних
застосувань — як матеріалів для потреб фотодинамічної терапії і антиоксидантів.
The report presents the results of investigations of the luminescence properties of a new class of nano-materials —
polyfunctional redox-active nanocrystals that can simultaneously take an active part in biological processes occurring at
the level of individual cells and are characterized by the presence of their own luminescence, the intensity of which
correlates with the pro-/antioxidant activity of nanoparticles. As the most promising redox-active nanomaterials, cerium
dioxide nanocrystals (CeO2-x) and orthovanadates of RE elements (ReVO4: Eu3+) have been analyzed. Studies carried
out with the help of stationary and time-resolved spectroscopy methods involving controlled change of redox-status of
NPs surrounding, have shown that they can both directly demonstrate the anti-/prooxidant effect, and act as an
intermediate in the processes of generation of singlet oxygen by photosensitizer molecules. The prospect of using
nanocrystals for a range of biomedical applications: as materials for the needs of photodynamic therapy and biological
antioxidants is shown.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:43:20Z |
| format | Article |
| fulltext |
28 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2017. (12)
НОВІТНІ ЛЮМІНЕСЦЕНТНІ
НАНОМАТЕРІАЛИ:
ФУНДАМЕНТАЛЬНІ ВЛАСТИВОСТІ,
БІОМЕДИЧНІ ТА ТЕХНІЧНІ
ЗАСТОСУВАННЯ
За матеріалами наукової доповіді на засіданні
Президії НАН України 11 жовтня 2017 року
У доповіді наведено результати досліджень люмінесцентних властивос-
тей нового класу наноматеріалів — поліфункціональних редокс-активних
нанокристалів, які можуть брати активну участь у біологічних процесах,
що відбуваються на рівні окремих клітин, і водночас характеризуються
наявністю власної люмінесценції, інтенсивність якої корелює з про-/анти-
оксидантною дією наночастинок. Зокрема, у ролі таких наночастинок
проаналізовано нанокристали діоксиду церію та ортованадатів рідкісно-
земельних елементів, активованих іонами європію, як найбільш перспек-
тивні редокс-активні наноматеріали. Дослідження, проведені за допомо-
гою методів стаціонарної та розподіленої у часі спектроскопії в умовах
контрольованої зміни редокс-статусу їх оточення, показали, що зазначені
наночастинки можуть як безпосередньо демонструвати анти-/проокси-
дантну дію, так і відігравати роль проміжної ланки в процесах генерації
синглетного кисню молекулами-фотосенсибілізаторами. Показано пер-
спективність використання отриманих нанокристалів для біомедичних
застосувань — як матеріалів для потреб фотодинамічної терапії і анти-
оксидантів.
Ключові слова: нанокристали, антиоксиданти, фотодинамічна тепрапія.
За останні 10—15 років до переліку медичних засобів, реко-
мендованих Всесвітньою організацією охорони здоров’я, було
включено цілу низку наноматеріалів, які були розроблені для
потреб біомедичної галузі і пройшли всі стадії попередніх до-
сліджень — in vitro, in vivo та клінічні тестування [1]. Цей список
включає в себе наноконтейнери для цільової доставки ліків,
наночастинки — контрастні агенти (зокрема, для магнітно-
резонансної терапії), наносенсори та біоактивні наночастинки
як компоненти біоімплантатів. Значна кількість розробок у
цій галузі дозволяє говорити про появу окремого напряму в
медичному матеріалознавстві — наномедицини [2].
МАЛЮКІН
Юрій Вікторович —
член-кореспондент НАН
України, доктор фізико-
математичних наук, професор,
провідний науковий
співробітник відділу
наноструктурних матеріалів
Інституту сцинтиляційних
матеріалів НАН України
doi: https://doi.org/10.15407/visn2017.12.028
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2017, № 12 29
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
На сьогодні ключовим завданням наномеди-
цини є перехід від наночастинок як пасивного
агента для доставки ліків та візуалізації вну-
трішньоклітинних процесів до наночастинок,
які могли б брати активну участь у метаболізмі
живої клітини і контрольовано впливати на бі-
охімічні процеси всередині клітини [3]. З цієї
точки зору одними з найперспективніших
об’єктів є редокс-активні наночастинки, зокре-
ма нанокристали з іонами змінної валентності.
Такі нанокристали можуть істотно впливати
на оксидативний баланс живої клітини та/або
стабілізувати рівень активних форм кисню
(АФК) у клітині, що, в свою чергу, може спри-
яти подоланню негативних наслідків оксида-
тивного стресу чи, навпаки, призводити до до-
даткової генерації АФК і, як наслідок, контро-
льованого знищення клітини (що актуально,
наприклад, при онкологічних захворюваннях)
[4, 5].
При цьому однією з ключових проблем, що
обмежує використання редокс-активних нано-
частинок у медицині, є створення механізмів
ефективного контролю анти-/прооксидантної
активності нанокристалів у живих клітинах.
З цього погляду найбільший інтерес становлять
нанокристали з іонами змінної валентності, які
мають власну люмінесценцію, — насамперед
нанокристали, активовані рідкісноземельними
(РЗ) іонами. Люмінесценція нанокристалів,
активованих РЗ-іонами, характеризується зна-
чною фотостабільністю, що уможливлює дов-
готривалий моніторинг їх редокс-активності в
біологічних зразках.
Наночастинки для контролю рівня
активних форм кисню в живій клітині
Проблема боротьби з оксидативним стресом у
живій клітині є надзвичайно актуальною, про
що свідчить постійно зростаюча кількість пу-
блікацій у міжнародних журналах, присвяче-
них цій тематиці. Як було показано ще напри-
кінці 90-х років, оксидативний стрес, зумовле-
ний окисненням клітинних мембран вільними
радикалами, не лише є причиною низки тяж-
ких захворювань, а й може розглядатися як
один із ключових механізмів, що призводить
до старіння організму [6]. Більш того, як було
доведено в публікаціях останніх років, пробле-
ма боротьби з оксидативним стресом є комп-
лексною, що зумовлено подвійною роллю ак-
тивних форм кисню в процесах метаболізму в
живій клітині. Зокрема, було встановлено, що
трактування активних форм кисню виключно
як побічних продуктів метаболізму, що завда-
ють шкоди клітині, виявилося некоректним.
Так, у роботі [7] було показано, що малі кон-
центрації АФК відіграють надзвичайно важли-
ву роль у сигнальних процесах у живій клітині,
а також у захисті клітини від зовнішніх факто-
рів (імунна відповідь).
Отже, якщо надлишкові концентрації ак-
тивних форм кисню можуть спричинювати не-
зворотне руйнування клітинних компонентів
(зокрема, плазматичної мембрани клітини),
то надмірне пригнічення процесу вироблення
клітиною активних форм кисню може при-
зводити до порушення сигнальних процесів у
клітині, а у випадку лейкоцитів — і до неспро-
можності клітини належно виконувати свої
функції щодо імунного захисту. Таким чином,
завдання ефективного антиоксидантного за-
хисту живої клітини на сьогодні полягає не
стільки в повному знищенні АФК, скільки в
ефективному контролі їх концентрації у клі-
тині. Одним із таких методів контролю є ство-
рення люмінесцентних міток, люмінесцентні
властивості яких значною мірою залежать від
концентрації АФК у живій клітині.
Надзвичайно висока антиоксидантна актив-
ність нанокристалів діоксиду церію при вза-
ємодії з активними формами кисню неоднора-
зово була показана різними дослідницькими
групами.
Наприклад, автори статті [8] дійшли висно-
вку, що нанокристали діоксиду церію розміром
3,8 нм, покриті тонким шаром олеїнової кисло-
ти, мають антиоксидантну активність у 9 разів
вищу, ніж найбільш поширений комерційний
антиоксидант Trolox.
Можливостям застосування нанокриста-
лів діоксиду церію для боротьби з такими за-
хворюваннями, як рак, хвороба Альцгеймера,
30 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2017. (12)
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
щоб мати можливість дослідити вплив розміру
нанокристалів CeO2-х на концентрацію кис-
невих вакансій, а отже, і на їх антиоксидантні
характеристики, було одержано нанокристали
CeO2-х розмірами 3; 10 і 50 нм (рис. 1).
Дослідження, проведені за допомогою мето-
дів стаціонарної та розподіленої у часі спектро-
скопії, показали, що люмінесценція нанокрис-
талів CeO2-х визначається 5d → 4f-переходами
іонів Ce3+, люмінесценцією з переносом за-
ряду в комплексах Ce4+—O2- та переходами в
F0-центрах. При цьому інтенсивність 5d → 4f-
смуги люмінесценції іонів Ce3+ безпосередньо
визначається співвідношенням Ce3+/Ce4+ у
цьому нанокристалі. Перехід від окиснюваль-
ної до відновлювальної атмосфери зумовлює
зростання концентрації кисневих вакансій і,
відповідно, збільшення інтенсивності смуги
іонів Ce3+ на 390 нм. Такий самий ефект спо-
стерігається і в разі зміни розміру нанокриста-
ла. Як видно зі спектрів люмінесценції, змен-
шення розміру нанокристалів CeO2-х від 50 до
3 нм приводить до зростання інтенсивності
смуги з максимумом на 390 нм, пов'язаної з
5d → 4f-люмінесценцією іонів Ce3+, приблизно
в 10 разів (рис. 2).
Отже, зменшення розміру нанокристалів
CeO2-х від 50 до 3 нм приводить до збільшен-
ня концентрації кисневих вакансій приблизно
в 10 разів, що має значною мірою впливати на
антиоксидантні властивості нанокристалів.
Для дослідження процесів взаємодії нано-
кристалів CeO2-х з активними формами кисню
було одержано нанокристали діоксиду церію у
вигляді колоїдних розчинів у воді. В експери-
менті реєстрували зміну в часі інтенсивності
5d → 4f-люмінесценції іонів Ce3+ в нанокрис-
талах діоксиду церію після додавання перок-
сиду водню.
На рис. 3 наведено залежності інтенсивності
люмінесценції іонів Ce3+ від часу для нанокрис-
талів діоксиду церію різних розмірів. Можна
бачити, що додавання пероксиду водню веде до
поступового зниження інтенсивності 5d → 4f-
люмінесценції іонів Ce3+, що зумовлено пере-
ходом іонів Ce3+ в Ce4+. Гасіння люмінесценції
Ce3+-іонів відбувається в часовому діапазоні
Рис. 1. ПЕМ-зображення наночастинок CeO2-х розмі-
рами: a — 3 нм; б — 10 нм
серцево-судинні хвороби, присвячено цілу
низку досліджень, у яких було отримано над-
звичайно обнадійливі результати. Так, у роботі
[9] встановлено, що використання нанокрис-
талічного діоксиду церію може значно підви-
щити ефективність антиракової радіотерапії,
оскільки наночастинки CeO2 селективно кон-
центруються в нормальних клітинах (не по-
трапляючи в ракові клітини), захищаючи їх
від підвищення концентрації вільних радика-
лів при опроміненні пухлини. Автори статті
[10] показали, що діоксид церію забезпечує
ефективний захист від оксидативного стресу
нейронів спинного мозку щурів. Зниження
ступеня ішемічного ураження головного моз-
ку активними формами кисню при введенні
нанокристалів діоксиду церію було доведено у
статті [11].
Отже, проблема створення ефективних ан-
тиоксидантних матеріалів для контролю рівня
активних форм кисню в живій клітині наразі
є надзвичайно актуальною, і нанокристали ді-
оксиду церію є одними з найбільш перспектив-
них матеріалів для реалізації цього завдання.
В Інституті сцинтиляційних матеріалів НАН
України вперше було проведено детальні дослі-
дження взаємозв’язку антиоксидантних власти-
востей нанокристалів діоксиду церію (CeO2-х) з
їх люмінесцентними характеристиками.
Як було показано раніше в ряді робіт [12,
13], антиоксидантні властивості нанокристалів
CeO2-х визначаються співвідношенням Ce3+/
Ce4+, яке в свою чергу залежить від концентра-
ції кисневих вакансій у нанокристалі. Для того,
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2017, № 12 31
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
порядку кількох хвилин, що свідчить про те,
що ці процеси є дифузійно контрольованими.
Таким чином, при додаванні пероксиду вод-
ню до водного колоїдного розчину нанокрис-
талів діоксиду церію спостерігається окиснен-
ня не лише приповерхневих іонів Ce3+, а й тих
іонів, що знаходяться далеко від поверхні на-
нокристала. Це відбувається завдяки дифузії
кисню, який утворюється при розкладанні мо-
лекул води на поверхні діоксиду церію, вглиб
нанокристала. Залежність інтенсивності люмі-
несценції іонів Ce3+ від часу для нанокристалів
різного розміру засвідчує, що зі зменшенням
розміру нанокристалів діоксиду церію зрос-
тає частка іонів Ce3+, які внаслідок окиснен-
ня переходять у іони Ce4+, що проявляється у
більш значному зниженні інтенсивності люмі-
несценції при додаванні пероксиду водню для
менших наночастинок. Отже, наявність 5d →
4f-люмінесценції іонів Ce3+ в нанокристалах
CeO2-х дає можливість контролювати процеси
їх взаємодії з активними формами кисню ме-
тодами оптичної спектроскопії [14, 15].
Наночастинки як сенсибілізатори
для фотодинамічної терапії
Незважаючи на краще розуміння біології пух-
лин і вдосконалення діагностичної апаратури
за останні роки, рак залишається однією з най-
більш небезпечних хвороб. Онкологічні захво-
рювання є другою за значущістю причиною
смерті населення в усьому світі. На жаль, тра-
диційне лікування раку має багато недоліків —
висока токсичність, вплив на здорові клітини,
тканини і органи та інші побічні ефекти.
Фотодинамічна терапія (ФДТ) — це альтер-
нативний підхід до лікування онкологічних
захворювань, який клінічно використовується
для боротьби з окремими видами раку, перед-
раковими ураженнями та деякими іншими
захворюваннями [16, 17]. Однак основним
недоліком цього методу, на відміну від тради-
ційних, є невелика глибина проникнення збу-
джуючого світла в людські тканини (близько
6 мм), причому навіть в інфрачервоному діапа-
зоні (700—1100 нм), де більшість хромофорів
тканини слабо поглинають, а тому необхідне
безпосереднє постачання світла для активації
ФДТ. Ця особливість обмежує використання
фотодинамічної терапії. Її застосовують лише
Рис. 2. Спектри люмінесценції нанокристалів CeO2-х
різних розмірів
Рис. 3. Залежність інтенсивності люмінесценції іонів
Ce3+ від часу для нанокристалів CeO2-х різних розмі-
рів
32 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2017. (12)
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
в разі наявності поверхневих пухлин. Одним
із можливих рішень для подолання цього не-
доліку є використання сцинтиляційних нано-
частинок для активації ФДТ [18]. У рамках
концепції цієї ідеї рентгенівські промені збу-
джують фотосенсибілізатор, що складається зі
сцинтиляційної і фотосенсибілізуючої частин
з безвипромінювальним переносом енергії від
першої частини до другої без проміжного пере-
поглинання.
У дослідженнях, проведених в Інститу-
ті сцинтиляційних матеріалів (ІСМА) НАН
України, як потенційні матеріали для фото-
динамічної терапії було запропоновано комп-
лекси наночастинок ортованадатів рідкіснозе-
мельних елементів, активованих іонами євро-
пію (ReVO4:Eu3+), + молекули метиленового
синього [19]. Дотримуючись зазначеної у цій
роботі методики синтезу, було одержано до-
бре кристалізовані зерноподібні наночастин-
ки GdVO4:Eu3+ розміром 10×50 нм. Розмір та
форма отриманих наночастинок контролюва-
лися за допомогою просвічувальної електро-
нної мікроскопії (рис. 4).
На основі синтезованих наночастинок
було отримано комплекси «наночастинки
ReVO4:Eu3+ + молекули метиленового синьо-
го» у водних розчинах.
Для реалізації завдань фотодинамічної те-
рапії необхідно, щоб між наночастинками та
молекулами-фотосенсибілізаторами існував
ефективний безвипромінювальний перенос
енергії електронного збудження.
У роботі, виконаній в ІСМА НАН України,
було вивчено ефективність безвипромінюваль-
ного переносу енергії між наночастинками
GdVO4:Eu3+ та катіонним органічним барвни-
ком метиленовим синім у водних розчинах під
дією УФ-випромінювання. Було показано, що
додавання навіть малої кількості метиленового
синього спричинює сильне загасання люмінес-
ценції і скорочення часу життя іонів Eu3+ (рис. 5).
Було встановлено оптимальну концентра-
цію метиленового синього, за якої ефектив-
ність безвипромінювального переносу енергії
електронного збудження становить близько
90 %. При цьому, незважаючи на сильне зага-
сання донора (іонів Eu3+), випромінювання
акцептора (метиленового синього) не спосте-
рігалося, що можна пояснити високим міжсис-
темним квантовим переходом для метиленово-
го синього (0,54). Довгий час життя, великий
стоксів зсув та вузькі лінії випромінювання
зумовлюють перспективність наночастинок
Рис. 4. ПЕМ-зображення наночастинок GdVO4 :Eu3+
Рис. 5. Залежність люмінесценції донора (наночас-
тинки GdVO4:Eu3+) від концентрації метиленового
синього (МС): 1 — [МС] = 0 М; 2 — [МС] = 1·10–6 М;
3 — [МС] = 5 ·10–6 М; 4 — [МС] = 1·10–5 М; 5 — [МС] =
= 5 ·10–5 М; 6 — [МС] = 1·10–4 М
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2017, № 12 33
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
GdVO4:Eu3+ як джерела збудження фотосен-
сибілізатора метиленового синього для засто-
сування у фотодинамічній терапії.
Висновки
Неорганічні нанокристали, активовані рідкіс-
ноземельними іонами, показали себе як новий
перспективний клас матеріалів для біомедич-
них застосувань.
Нанокристали діоксиду церію (CeO2-x) та
ортованадатів рідкісноземельних елементів,
активованих іонами європію (ReVO4:Eu3+),
отримані в Інституті сцинтиляційних матеріа-
лів НАН України, характеризуються наявніс-
тю власної люмінесценції, інтенсивність якої
корелює з про-/ антиоксидантною дією нано-
частинок, що дає можливість контролювати їх
біологічну активність за допомогою методів
оптичної спектроскопії.
Показано можливість застосування отри-
маних наночастинок як біологічних антиокси-
дантів з контрольованою редокс-активністю та
матеріалів для потреб фотодинамічної терапії.
REFERENCES
[СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ]
1. http://www.who.int/topics/essential_medicines/
2. Wagner V., Dullaart A., Bock A.K., Zweck A. The emerging nanomedicine landscape. Nature Biotechnology. 2006.
24(10): 1211. http://dx.doi.org/10.1038/nbt1006-1211
3. Peer D., Karp J.M., Hong S., Farokhzad O.C., Margalit R., Langer R. Nanocarriers as an emerging platform for cancer
therapy. Nature Nanotechnology. 2007. 2(12): 751. http://dx.doi.org/10.1038/nnano.2007.387
4. Pezzini I., Marino A., Del Turco S., Nesti C., Doccini S., Cappello V., Gemmi M., Parlanti P., Santorelli F.M., Mattoli
V., Ciofani G. Cerium oxide nanoparticles: the regenerative redox machine in bioenergetic imbalance. Nanomedicine.
2017. 12(4): 403. http://dx.doi.org/10.2217/nnm-2016-0342
5. Korsvik C., Patil S., Seal S., Self W.T. Superoxide dismutase mimetic properties exhibited by vacancy engineered
ceria nanoparticles. Chemical Communications. 2007. (10): 1058. http://dx.doi.org/10.1039/b615134e
6. Finkel T., Holbrook N.J. Oxidants, oxidative stress and the biology of ageing. Nature. 2000. 408(6809): 239. http://
dx.doi.org/10.1038/35041687
7. Rhee S.G. H2O2, a necessary evil for cell signaling. Science. 2006. 312(5782): 1882. http://dx.doi.org/10.1126/sci-
ence.1130481
8. Lee S.S., Song W., Cho M., Puppala H.L., Nguyen P., Zhu H., Segatori L., Colvin V.L. Antioxidant properties of
cerium oxide nanocrystals as a function of nanocrystal diameter and surface coating. ACS Nano. 2013. 7(11): 9693.
http://dx.doi.org/10.1021/nn4026806
9. Perez J.M., Asati A., Nath S., Kaittanis C. Synthesis of biocompatible dextran-coated nanoceria with pH-dependent
antioxidant properties. Small. 2008. 4(5): 552. http://dx.doi.org/10.1002/smll.200700824
10. Das M., Patil S., Bhargava N., Kang J.F., Riedel L.M., Seal S., Hickman J.J. Auto-catalytic ceria nanoparticles of-
fer neuroprotection to adult rat spinal cord neurons. Biomaterials. 2007. 28(10): 1918. http://dx.doi.org/10.1016/j.
biomaterials.2006.11.036
11. Kim C.K., Kim T., Choi I.Y., Soh M., Kim D., Kim Y.J., Jang H., Yang H.S., Kim J.Y., Park H.K., Park S.P. Ceria
nanoparticles that can protect against ischemic stroke. Angewandte Chemie. 2012. 124(44): 11201. http://dx.doi.
org/10.1002/anie.201203780
12. Masalov A., Viagin O., Maksimchuk P., Seminko V., Bespalova I., Aslanov A., Malyukin Y., Zorenko Y. Formation
of luminescent centers in CeO2 nanocrystals. Journal of Luminescence. 2014. 145: 61. http://dx.doi.org/10.1016/j.
jlumin.2013.07.020
13. Seminko V., Maksimchuk P., Bespalova I., Masalov A., Viagin O., Okrushko E., Kononets N., Malyukin Y. Defect
and intrinsic luminescence of CeO2 nanocrystals. Physica Status Solidi B. 2017. 254(4): http://dx.doi.org/10.1002/
pssb.201600488
14. Seminko V., Masalov A., Maksimchuk P., Klochkov V., Bespalova I., Viagin O., Malyukin Y. Spectroscopic Proper-
ties of Nanoceria Allowing Visualization of Its Antioxidant Action. In: Nanomaterials for Security. (Springer, 2016).
P. 149—157.
34 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2017. (12)
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
15. Malyukin Y., Klochkov V., Maksimchuk P., Seminko V., Spivak N. Oscillations of cerium oxidation state driven by ox-
ygen diffusion in colloidal nanoceria (CeO2−x). Nanoscale Research Letters.2017. 12(1): 566. https://doi.org/10.1186/
s11671-017-2339-7
16. Macdonald I.J., Dougherty T.J. Basic principles of photodynamic therapy. Journal of Porphyrins and Phthalocyanines.
2001. 5(02): 105. https://doi.org/10.1002/jpp.328
17. Dolmans D.E., Fukumura D., Jain R.K. Photodynamic therapy for cancer. Nature Reviews Cancer. 2003. 3(5): 380.
https://doi.org/10.1038/nrc1071
18. Chen W., Zhang J. Using nanoparticles to enable simultaneous radiation and photodynamic therapies for cancer
treatment. Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 2006. 6(4): 1159. https://doi.org/10.1166/jnn.2006.327
19. Yefimova S.L., Tkacheva T.N., Maksimchuk P.O., Bespalova I.I., Hubenko K.O., Klochkov V.K., Sorokin A.V., Ma-
lyukin Y.V. GdVO4: Eu3+ nanoparticles—Methylene Blue complexes for PDT: Electronic excitation energy transfer
study. Journal of Luminescence. 2017. 192: 975. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2017.08.044
Yu.V. Malyukin
Institute for Scintillation Materials
of National Academy of Sciences of Ukraine (Kharkiv)
NEW LUMINESCENT NANOMATERIALS:
FUNCTIONAL PROPERTIES, BIOMEDICAL AND TECHNICAL APPLICATIONS
According to the materials of scientific report at the meeting
of the Presidium of NAS of Ukraine, October 11, 2017
The report presents the results of investigations of the luminescence properties of a new class of nano-materials —
polyfunctional redox-active nanocrystals that can simultaneously take an active part in biological processes occurring at
the level of individual cells and are characterized by the presence of their own luminescence, the intensity of which
correlates with the pro-/antioxidant activity of nanoparticles. As the most promising redox-active nanomaterials, cerium
dioxide nanocrystals (CeO2-x) and orthovanadates of RE elements (ReVO4: Eu3+) have been analyzed. Studies carried
out with the help of stationary and time-resolved spectroscopy methods involving controlled change of redox-status of
NPs surrounding, have shown that they can both directly demonstrate the anti-/prooxidant effect, and act as an
intermediate in the processes of generation of singlet oxygen by photosensitizer molecules. The prospect of using
nanocrystals for a range of biomedical applications: as materials for the needs of photodynamic therapy and biological
antioxidants is shown.
Keywords: nanocrystals, antioxidants, photodynamic therapy.
<<
/ASCII85EncodePages false
/AllowTransparency false
/AutoPositionEPSFiles true
/AutoRotatePages /None
/Binding /Left
/CalGrayProfile (Dot Gain 20%)
/CalRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1)
/CalCMYKProfile (U.S. Web Coated \050SWOP\051 v2)
/sRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1)
/CannotEmbedFontPolicy /Error
/CompatibilityLevel 1.4
/CompressObjects /Tags
/CompressPages true
/ConvertImagesToIndexed true
/PassThroughJPEGImages true
/CreateJobTicket false
/DefaultRenderingIntent /Default
/DetectBlends true
/DetectCurves 0.0000
/ColorConversionStrategy /CMYK
/DoThumbnails false
/EmbedAllFonts true
/EmbedOpenType false
/ParseICCProfilesInComments true
/EmbedJobOptions true
/DSCReportingLevel 0
/EmitDSCWarnings false
/EndPage -1
/ImageMemory 1048576
/LockDistillerParams false
/MaxSubsetPct 100
/Optimize true
/OPM 1
/ParseDSCComments true
/ParseDSCCommentsForDocInfo true
/PreserveCopyPage true
/PreserveDICMYKValues true
/PreserveEPSInfo true
/PreserveFlatness true
/PreserveHalftoneInfo false
/PreserveOPIComments false
/PreserveOverprintSettings true
/StartPage 1
/SubsetFonts true
/TransferFunctionInfo /Apply
/UCRandBGInfo /Preserve
/UsePrologue false
/ColorSettingsFile ()
/AlwaysEmbed [ true
]
/NeverEmbed [ true
]
/AntiAliasColorImages false
/CropColorImages true
/ColorImageMinResolution 300
/ColorImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleColorImages true
/ColorImageDownsampleType /Bicubic
/ColorImageResolution 1200
/ColorImageDepth -1
/ColorImageMinDownsampleDepth 1
/ColorImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeColorImages false
/ColorImageFilter /DCTEncode
/AutoFilterColorImages true
/ColorImageAutoFilterStrategy /JPEG
/ColorACSImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/ColorImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/JPEG2000ColorACSImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/JPEG2000ColorImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/AntiAliasGrayImages false
/CropGrayImages true
/GrayImageMinResolution 300
/GrayImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleGrayImages true
/GrayImageDownsampleType /Bicubic
/GrayImageResolution 1200
/GrayImageDepth -1
/GrayImageMinDownsampleDepth 2
/GrayImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeGrayImages false
/GrayImageFilter /DCTEncode
/AutoFilterGrayImages true
/GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG
/GrayACSImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/GrayImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/JPEG2000GrayACSImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/JPEG2000GrayImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/AntiAliasMonoImages false
/CropMonoImages true
/MonoImageMinResolution 1200
/MonoImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleMonoImages true
/MonoImageDownsampleType /Bicubic
/MonoImageResolution 1200
/MonoImageDepth -1
/MonoImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeMonoImages false
/MonoImageFilter /CCITTFaxEncode
/MonoImageDict <<
/K -1
>>
/AllowPSXObjects false
/CheckCompliance [
/None
]
/PDFX1aCheck false
/PDFX3Check false
/PDFXCompliantPDFOnly false
/PDFXNoTrimBoxError true
/PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
]
/PDFXSetBleedBoxToMediaBox true
/PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
]
/PDFXOutputIntentProfile (None)
/PDFXOutputConditionIdentifier ()
/PDFXOutputCondition ()
/PDFXRegistryName ()
/PDFXTrapped /False
/CreateJDFFile false
/Description <<
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
/BGR <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>
/CHS <FEFF4f7f75288fd94e9b8bbe5b9a521b5efa7684002000410064006f006200650020005000440046002065876863900275284e8e9ad88d2891cf76845370524d53705237300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c676562535f00521b5efa768400200050004400460020658768633002>
/CHT <FEFF4f7f752890194e9b8a2d7f6e5efa7acb7684002000410064006f006200650020005000440046002065874ef69069752865bc9ad854c18cea76845370524d5370523786557406300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c4f86958b555f5df25efa7acb76840020005000440046002065874ef63002>
/CZE <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>
/DAN <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>
/DEU <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>
/ESP <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>
/ETI <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>
/FRA <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>
/GRE <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>
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
/HRV (Za stvaranje Adobe PDF dokumenata najpogodnijih za visokokvalitetni ispis prije tiskanja koristite ove postavke. Stvoreni PDF dokumenti mogu se otvoriti Acrobat i Adobe Reader 5.0 i kasnijim verzijama.)
/HUN <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>
/ITA <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>
/JPN <FEFF9ad854c18cea306a30d730ea30d730ec30b951fa529b7528002000410064006f0062006500200050004400460020658766f8306e4f5c6210306b4f7f75283057307e305930023053306e8a2d5b9a30674f5c62103055308c305f0020005000440046002030d530a130a430eb306f3001004100630072006f0062006100740020304a30883073002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee5964d3067958b304f30533068304c3067304d307e305930023053306e8a2d5b9a306b306f30d530a930f330c8306e57cb30818fbc307f304c5fc59808306730593002>
/KOR <FEFFc7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c5ec0020ace0d488c9c80020c2dcd5d80020c778c1c4c5d00020ac00c7a50020c801d569d55c002000410064006f0062006500200050004400460020bb38c11cb97c0020c791c131d569b2c8b2e4002e0020c774b807ac8c0020c791c131b41c00200050004400460020bb38c11cb2940020004100630072006f0062006100740020bc0f002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e00300020c774c0c1c5d0c11c0020c5f40020c2180020c788c2b5b2c8b2e4002e>
/LTH <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>
/LVI <FEFF0049007a006d0061006e0074006f006a00690065007400200161006f00730020006900650073007400610074012b006a0075006d00750073002c0020006c0061006900200076006500690064006f00740075002000410064006f00620065002000500044004600200064006f006b0075006d0065006e007400750073002c0020006b006100730020006900720020012b00700061016100690020007000690065006d01130072006f00740069002000610075006700730074006100730020006b00760061006c0069007401010074006500730020007000690072006d007300690065007300700069006501610061006e006100730020006400720075006b00610069002e00200049007a0076006500690064006f006a006900650074002000500044004600200064006f006b0075006d0065006e007400750073002c0020006b006f002000760061007200200061007400760113007200740020006100720020004100630072006f00620061007400200075006e002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e0030002c0020006b0101002000610072012b00200074006f0020006a00610075006e0101006b0101006d002000760065007200730069006a0101006d002e>
/NLD (Gebruik deze instellingen om Adobe PDF-documenten te maken die zijn geoptimaliseerd voor prepress-afdrukken van hoge kwaliteit. De gemaakte PDF-documenten kunnen worden geopend met Acrobat en Adobe Reader 5.0 en hoger.)
/NOR <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>
/POL <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>
/PTB <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>
/RUM <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>
/RUS <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>
/SKY <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>
/SLV <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>
/SUO <FEFF004b00e40079007400e40020006e00e40069007400e4002000610073006500740075006b007300690061002c0020006b0075006e0020006c0075006f00740020006c00e400680069006e006e00e4002000760061006100740069007600610061006e0020007000610069006e006100740075006b00730065006e002000760061006c006d0069007300740065006c00750074007900f6006800f6006e00200073006f00700069007600690061002000410064006f0062006500200050004400460020002d0064006f006b0075006d0065006e007400740065006a0061002e0020004c0075006f0064007500740020005000440046002d0064006f006b0075006d0065006e00740069007400200076006f0069006400610061006e0020006100760061007400610020004100630072006f0062006100740069006c006c00610020006a0061002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e0030003a006c006c00610020006a006100200075007500640065006d006d0069006c006c0061002e>
/SVE <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>
/TUR <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>
/ENU (Use these settings to create Adobe PDF documents best suited for high-quality prepress printing. Created PDF documents can be opened with Acrobat and Adobe Reader 5.0 and later.)
/UKR <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>
>>
/Namespace [
(Adobe)
(Common)
(1.0)
]
/OtherNamespaces [
<<
/AsReaderSpreads false
/CropImagesToFrames true
/ErrorControl /WarnAndContinue
/FlattenerIgnoreSpreadOverrides false
/IncludeGuidesGrids false
/IncludeNonPrinting false
/IncludeSlug false
/Namespace [
(Adobe)
(InDesign)
(4.0)
]
/OmitPlacedBitmaps false
/OmitPlacedEPS false
/OmitPlacedPDF false
/SimulateOverprint /Legacy
>>
<<
/AddBleedMarks false
/AddColorBars false
/AddCropMarks false
/AddPageInfo false
/AddRegMarks false
/ConvertColors /ConvertToCMYK
/DestinationProfileName ()
/DestinationProfileSelector /DocumentCMYK
/Downsample16BitImages true
/FlattenerPreset <<
/PresetSelector /MediumResolution
>>
/FormElements false
/GenerateStructure false
/IncludeBookmarks false
/IncludeHyperlinks false
/IncludeInteractive false
/IncludeLayers false
/IncludeProfiles false
/MultimediaHandling /UseObjectSettings
/Namespace [
(Adobe)
(CreativeSuite)
(2.0)
]
/PDFXOutputIntentProfileSelector /DocumentCMYK
/PreserveEditing true
/UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged
/UntaggedRGBHandling /UseDocumentProfile
/UseDocumentBleed false
>>
]
>> setdistillerparams
<<
/HWResolution [2400 2400]
/PageSize [612.000 792.000]
>> setpagedevice
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-129549 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0372-6436 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:43:20Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Малюкін, Ю.В. 2018-01-22T11:19:31Z 2018-01-22T11:19:31Z 2017 Новітні люмінесцентні матеріали: фундаментальні властивості, біомедичні та технічні застосування (за матеріалами наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 11 жовтня 2017 р.) / Ю.В. Малюкін // Вісник Національної академії наук України. — 2017. — № 12. — С. 28-34. — Бібліогр.: 19 назв. — укр. 0372-6436 DOI: doi.org/10.15407/visn2017.12.028 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/129549 У доповіді наведено результати досліджень люмінесцентних властивостей нового класу наноматеріалів — поліфункціональних редокс-активних нанокристалів, які можуть брати активну участь у біологічних процесах, що відбуваються на рівні окремих клітин, і водночас характеризуються наявністю власної люмінесценції, інтенсивність якої корелює з про-/антиоксидантною дією наночастинок. Зокрема, у ролі таких наночастинок проаналізовано нанокристали діоксиду церію та ортованадатів рідкісно-земельних елементів, активованих іонами європію, як найбільш перспективні редокс-активні наноматеріали. Дослідження, проведені за допомогою методів стаціонарної та розподіленої у часі спектроскопії в умовах контрольованої зміни редокс-статусу їх оточення, показали, що зазначені наночастинки можуть як безпосередньо демонструвати анти-/прооксидантну дію, так і відігравати роль проміжної ланки в процесах генерації синглетного кисню молекулами-фотосенсибілізаторами. Показано перспективність використання отриманих нанокристалів для біомедичних застосувань — як матеріалів для потреб фотодинамічної терапії і антиоксидантів. The report presents the results of investigations of the luminescence properties of a new class of nano-materials — polyfunctional redox-active nanocrystals that can simultaneously take an active part in biological processes occurring at the level of individual cells and are characterized by the presence of their own luminescence, the intensity of which correlates with the pro-/antioxidant activity of nanoparticles. As the most promising redox-active nanomaterials, cerium dioxide nanocrystals (CeO2-x) and orthovanadates of RE elements (ReVO4: Eu3+) have been analyzed. Studies carried out with the help of stationary and time-resolved spectroscopy methods involving controlled change of redox-status of NPs surrounding, have shown that they can both directly demonstrate the anti-/prooxidant effect, and act as an intermediate in the processes of generation of singlet oxygen by photosensitizer molecules. The prospect of using nanocrystals for a range of biomedical applications: as materials for the needs of photodynamic therapy and biological antioxidants is shown. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Вісник НАН України З кафедри Президії НАН України Новітні люмінесцентні матеріали: фундаментальні властивості, біомедичні та технічні застосування (за матеріалами наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 11 жовтня 2017 р.) Новейшие люминесцентные наноматериалы: фундаментальные свойства, биомедицинские и технические применения (по материалам научного доклада на заседании Президиума НАН Украины 11 октября 2017 года) New luminescent nanomaterials: functional properties, biomedical and technical applications (according to the materials of scientific report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, October 11, 2017) Article published earlier |
| spellingShingle | Новітні люмінесцентні матеріали: фундаментальні властивості, біомедичні та технічні застосування (за матеріалами наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 11 жовтня 2017 р.) Малюкін, Ю.В. З кафедри Президії НАН України |
| title | Новітні люмінесцентні матеріали: фундаментальні властивості, біомедичні та технічні застосування (за матеріалами наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 11 жовтня 2017 р.) |
| title_alt | Новейшие люминесцентные наноматериалы: фундаментальные свойства, биомедицинские и технические применения (по материалам научного доклада на заседании Президиума НАН Украины 11 октября 2017 года) New luminescent nanomaterials: functional properties, biomedical and technical applications (according to the materials of scientific report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, October 11, 2017) |
| title_full | Новітні люмінесцентні матеріали: фундаментальні властивості, біомедичні та технічні застосування (за матеріалами наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 11 жовтня 2017 р.) |
| title_fullStr | Новітні люмінесцентні матеріали: фундаментальні властивості, біомедичні та технічні застосування (за матеріалами наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 11 жовтня 2017 р.) |
| title_full_unstemmed | Новітні люмінесцентні матеріали: фундаментальні властивості, біомедичні та технічні застосування (за матеріалами наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 11 жовтня 2017 р.) |
| title_short | Новітні люмінесцентні матеріали: фундаментальні властивості, біомедичні та технічні застосування (за матеріалами наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 11 жовтня 2017 р.) |
| title_sort | новітні люмінесцентні матеріали: фундаментальні властивості, біомедичні та технічні застосування (за матеріалами наукової доповіді на засіданні президії нан україни 11 жовтня 2017 р.) |
| topic | З кафедри Президії НАН України |
| topic_facet | З кафедри Президії НАН України |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/129549 |
| work_keys_str_mv | AT malûkínûv novítnílûmínescentnímateríalifundamentalʹnívlastivostíbíomedičnítatehníčnízastosuvannâzamateríalaminaukovoídopovídínazasídanníprezidíínanukraíni11žovtnâ2017r AT malûkínûv noveišielûminescentnyenanomaterialyfundamentalʹnyesvoistvabiomedicinskieitehničeskieprimeneniâpomaterialamnaučnogodokladanazasedaniiprezidiumananukrainy11oktâbrâ2017goda AT malûkínûv newluminescentnanomaterialsfunctionalpropertiesbiomedicalandtechnicalapplicationsaccordingtothematerialsofscientificreportatthemeetingofthepresidiumofnasofukraineoctober112017 |