Рентгенолюмінесцентні наноструктури на основі фториду та фосфату лантану для оптофармакології та фотодинамічної терапії пухлинних захворювань
The aim of the work is the synthesis of nanodispersed phosphors based on lanthanum fluoride and phosphate, activated by terbium (LaF3:Tb3+ and LaРО4:Tb3+, respectively), promising for use in photodynamic therapy and optopharmacology, the study of their structural properties and luminescence spectra...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , , , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/774 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Surface |
Репозитарії
Surface| _version_ | 1869291967546916864 |
|---|---|
| author | Кусяк, А.П. Петрановська, А.Л. Оранська, О.І. Туранська, С.П. Шуба, Я.М. Кравчук, Д.I. Кравчук, Л.I. Соткіс, Г.В. Назаренко, В.Г. Кравчук, Р.М. Дубок, В.A. Бур'янов, O.A. Чорний, В.С. Соболевський, Ю.Л. Горбик, П.П. |
| author_facet | Кусяк, А.П. Петрановська, А.Л. Оранська, О.І. Туранська, С.П. Шуба, Я.М. Кравчук, Д.I. Кравчук, Л.I. Соткіс, Г.В. Назаренко, В.Г. Кравчук, Р.М. Дубок, В.A. Бур'янов, O.A. Чорний, В.С. Соболевський, Ю.Л. Горбик, П.П. |
| author_institution_txt_mv | [] |
| author_sort | Кусяк, А.П. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2024-03-25T09:24:48Z |
| description | The aim of the work is the synthesis of nanodispersed phosphors based on lanthanum fluoride and phosphate, activated by terbium (LaF3:Tb3+ and LaРО4:Tb3+, respectively), promising for use in photodynamic therapy and optopharmacology, the study of their structural properties and luminescence spectra when excited by ultraviolet and X-ray radiation, as well as the possibility of their use in the composition of nanocomposites with magnetically sensitive nanosized Fe3O4 carriers and bioactive glass 60S. Nanocrystalline lanthanum fluoride and phosphate of hexagonal syngonium were synthesized, activated with terbium. The structural properties, chemical activity and biocompatibility of the surface, UV and X-ray luminescence spectra of the synthesized crystals were studied. The possibility of their use in the composition of nanocomposites with magnetically sensitive nanosized drug carriers and bioactive sol-gel glass is shown. The acid-base nature of the surface active centers of LaF3 and LaF3:Tb3+ NPs has been revealed. The proportions of negatively a––, positively a+ charged and neutral a0 active centers were calculated in the range of pH 2.4 – 12.7. The identified active surface centers can be represented by acidic (La3+) and basic (F-) Lewis centers, as well as basic Brønsted centers (OH- groups). The obtained data can be useful in optimizing the conditions of adsorption immobilization from a physiological solution of molecules of photosensitive substances (sensitizers) on the surface of phosphors based on lanthanum fluoride. Ensembles of particles of magnetically sensitive Fe3O4/LaF3:Tb3+ NCs of core-shell type were synthesized. The conditions of synthesis of NCs did not significantly change the magnetic properties of their cores – the initial single-domain Fe3O4 NPs. Composites of bioglass 60S with nanodispersed crystalline LaF3:Tb3+ and LaPO4:Tb3+ in the dry state and in distilled water medium demonstrated the presence of luminescence when excited by UV and X-ray radiation. The given data indicate the prospects of research of nanodispersed phosphors based on lanthanum fluoride and phosphate, their composites with magnetically sensitive nanosized carriers and bioactive glass, for use in optopharmacology and photodynamic therapy of tumor diseases, in particular, localized in organs of skull and bone tissues. In addition, research results can be useful for technical applications, in particular, in the creation of fluorescent detectors of high-energy electromagnetic radiation, development of photo- and optoelectronic devices, etc. |
| doi_str_mv | 10.15407/Surface.2023.15.268 |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:39Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-774 |
| institution | Surface |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-09-24T17:46:01Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-7742024-03-25T09:24:48Z X-ray luminescent nanostructures based on lanthanum fluoride and phosphate for optopharmacology and photodynamic therapy of tumor diseases Рентгенолюмінесцентні наноструктури на основі фториду та фосфату лантану для оптофармакології та фотодинамічної терапії пухлинних захворювань Кусяк, А.П. Петрановська, А.Л. Оранська, О.І. Туранська, С.П. Шуба, Я.М. Кравчук, Д.I. Кравчук, Л.I. Соткіс, Г.В. Назаренко, В.Г. Кравчук, Р.М. Дубок, В.A. Бур'янов, O.A. Чорний, В.С. Соболевський, Ю.Л. Горбик, П.П. nanoparticles X-ray phosphors lanthanum fluoride lanthanum phosphate luminescent nanostructures magnetite nanocomposites optopharmacology photodynamic therapy sol-gel glass наночастинки рентгенолюмінофори фторид лантану фосфат лантану люмінесцентні наноструктури магнетит нанокомпозити оптофармакологія фотодинамічна терапія золь-гель скло The aim of the work is the synthesis of nanodispersed phosphors based on lanthanum fluoride and phosphate, activated by terbium (LaF3:Tb3+ and LaРО4:Tb3+, respectively), promising for use in photodynamic therapy and optopharmacology, the study of their structural properties and luminescence spectra when excited by ultraviolet and X-ray radiation, as well as the possibility of their use in the composition of nanocomposites with magnetically sensitive nanosized Fe3O4 carriers and bioactive glass 60S. Nanocrystalline lanthanum fluoride and phosphate of hexagonal syngonium were synthesized, activated with terbium. The structural properties, chemical activity and biocompatibility of the surface, UV and X-ray luminescence spectra of the synthesized crystals were studied. The possibility of their use in the composition of nanocomposites with magnetically sensitive nanosized drug carriers and bioactive sol-gel glass is shown. The acid-base nature of the surface active centers of LaF3 and LaF3:Tb3+ NPs has been revealed. The proportions of negatively a––, positively a+ charged and neutral a0 active centers were calculated in the range of pH 2.4 – 12.7. The identified active surface centers can be represented by acidic (La3+) and basic (F-) Lewis centers, as well as basic Brønsted centers (OH- groups). The obtained data can be useful in optimizing the conditions of adsorption immobilization from a physiological solution of molecules of photosensitive substances (sensitizers) on the surface of phosphors based on lanthanum fluoride. Ensembles of particles of magnetically sensitive Fe3O4/LaF3:Tb3+ NCs of core-shell type were synthesized. The conditions of synthesis of NCs did not significantly change the magnetic properties of their cores – the initial single-domain Fe3O4 NPs. Composites of bioglass 60S with nanodispersed crystalline LaF3:Tb3+ and LaPO4:Tb3+ in the dry state and in distilled water medium demonstrated the presence of luminescence when excited by UV and X-ray radiation. The given data indicate the prospects of research of nanodispersed phosphors based on lanthanum fluoride and phosphate, their composites with magnetically sensitive nanosized carriers and bioactive glass, for use in optopharmacology and photodynamic therapy of tumor diseases, in particular, localized in organs of skull and bone tissues. In addition, research results can be useful for technical applications, in particular, in the creation of fluorescent detectors of high-energy electromagnetic radiation, development of photo- and optoelectronic devices, etc. Метою роботи є синтез нанодисперсних люмінофорів на основі фториду та фосфату лантану, активованих тербієм (LaF3:Tb3+ та LaРО4:Tb3+, відповідно),  перспективних для використання в фотодинамічній терапії та оптофармакології, вивчення їх структурних властивостей і спектрів люмінесценції при збудженні ультрафіолетовим та рентгенівським випромінюванням, а також можливості їх використання в складі нанокомпозитів з магніточутливими нанорозмірними носіями Fe3O4 та біоактивним склом 60S. Синтезовано нанокристалічні фторид та фосфат лантану гексагональної сингонії, активовані тербієм. Вивчено структурні властивості, хімічну активність та біосумісність поверхні, спектри УФ- і рентгенолюмінесценції синтезованих кристалів. Показано  можливість їх використання в складі нанокомпозитів з магніточутливими нанорозмірними носіями лікарських засобів та біоактивним золь-гель склом. Встановлено кислотно-основну природу поверхневих активних центрів НЧ LaF3 та LaF3:Tb3+. Розраховано частки негативно a–, позитивно a-+ заряджених та нейтральних a-0  активних центрів у діапазоні pH 2,4 – 12,7. Виявлені активні центри поверхні можуть бути представлені кислотними (La3+) та основними (F-) центрами Льюїса, а також основними центрами Бренстеда (ОН- групи). Отримані дані можуть бути корисними при оптимізації умов адсорбційної іммобілізації з фізіологічного розчину молекул фоточутливих речовин (сенсибілізаторів) на поверхні люмінофорів на основі фториду лантану. Синтезовано ансамблі частинок магніточутливих НК Fe3O4/LaF3:Tb3+ типу ядро-оболонка. Умови синтезу НК істотно не змінювали магнітні властивості їх ядер – вихідних однодоменних НЧ Fe3O4. Композити біоскла 60S з нанодисперсним кристалічним LaF3:Tb3+ та LaPO4:Tb3+ в сухому стані, та середовищі дистильованої води, демонстрували наявність люмінесценції при збудженні УФ- та рентгенівським випромінюванням. Наведені дані свідчать про перспективність досліджень нанодисперсних люмінофорів на основі фториду та фосфату лантану, їх композитів з магніточутливими нанорозмірними носіями та біоактивним склом, для використання в оптофармакології та фотодинамічній терапії пухлинних захворювань, зокрема, локалізованих у органах черепа та кісткових тканинах. Крім того, результати досліджень можуть бути корисними для технічних застосувань, зокрема, при створенні люмінесцентних детекторів високоенергетичного електромагнітного випромінювання, розробках фото- та оптоелектронних приладів тощо. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2023-12-03 Article Article application/pdf https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/774 10.15407/Surface.2023.15.268 Surface; No. 15(30) (2023): Surface; 268-296 Поверхность; № 15(30) (2023): Поверхня; 268-296 Поверхня; № 15(30) (2023): Поверхня; 268-296 3154-8091 3154-8083 10.15407/Surface.2023.15 uk https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/774/768 Авторське право (c) 2023 А.П. Кусяк, А.Л. Петрановська, О.І. Оранська, С.П. Туранська, Я.М. Шуба, Д.I. Кравчук, Л.I. Кравчук, Г.В. Соткіс, В.Г. Назаренко, Р.М. Кравчук, В.A. Дубок, O.A. Бур'янов, В.С. Чорний, Ю.Л. Соболевський, П.П. Горбик |
| spellingShingle | наночастинки рентгенолюмінофори фторид лантану фосфат лантану люмінесцентні наноструктури магнетит нанокомпозити оптофармакологія фотодинамічна терапія золь-гель скло Кусяк, А.П. Петрановська, А.Л. Оранська, О.І. Туранська, С.П. Шуба, Я.М. Кравчук, Д.I. Кравчук, Л.I. Соткіс, Г.В. Назаренко, В.Г. Кравчук, Р.М. Дубок, В.A. Бур'янов, O.A. Чорний, В.С. Соболевський, Ю.Л. Горбик, П.П. Рентгенолюмінесцентні наноструктури на основі фториду та фосфату лантану для оптофармакології та фотодинамічної терапії пухлинних захворювань |
| title | Рентгенолюмінесцентні наноструктури на основі фториду та фосфату лантану для оптофармакології та фотодинамічної терапії пухлинних захворювань |
| title_alt | X-ray luminescent nanostructures based on lanthanum fluoride and phosphate for optopharmacology and photodynamic therapy of tumor diseases |
| title_full | Рентгенолюмінесцентні наноструктури на основі фториду та фосфату лантану для оптофармакології та фотодинамічної терапії пухлинних захворювань |
| title_fullStr | Рентгенолюмінесцентні наноструктури на основі фториду та фосфату лантану для оптофармакології та фотодинамічної терапії пухлинних захворювань |
| title_full_unstemmed | Рентгенолюмінесцентні наноструктури на основі фториду та фосфату лантану для оптофармакології та фотодинамічної терапії пухлинних захворювань |
| title_short | Рентгенолюмінесцентні наноструктури на основі фториду та фосфату лантану для оптофармакології та фотодинамічної терапії пухлинних захворювань |
| title_sort | рентгенолюмінесцентні наноструктури на основі фториду та фосфату лантану для оптофармакології та фотодинамічної терапії пухлинних захворювань |
| topic | наночастинки рентгенолюмінофори фторид лантану фосфат лантану люмінесцентні наноструктури магнетит нанокомпозити оптофармакологія фотодинамічна терапія золь-гель скло |
| topic_facet | nanoparticles X-ray phosphors lanthanum fluoride lanthanum phosphate luminescent nanostructures magnetite nanocomposites optopharmacology photodynamic therapy sol-gel glass наночастинки рентгенолюмінофори фторид лантану фосфат лантану люмінесцентні наноструктури магнетит нанокомпозити оптофармакологія фотодинамічна терапія золь-гель скло |
| url | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/774 |
| work_keys_str_mv | AT kusâkap xrayluminescentnanostructuresbasedonlanthanumfluorideandphosphateforoptopharmacologyandphotodynamictherapyoftumordiseases AT petranovsʹkaal xrayluminescentnanostructuresbasedonlanthanumfluorideandphosphateforoptopharmacologyandphotodynamictherapyoftumordiseases AT oransʹkaoí xrayluminescentnanostructuresbasedonlanthanumfluorideandphosphateforoptopharmacologyandphotodynamictherapyoftumordiseases AT turansʹkasp xrayluminescentnanostructuresbasedonlanthanumfluorideandphosphateforoptopharmacologyandphotodynamictherapyoftumordiseases AT šubaâm xrayluminescentnanostructuresbasedonlanthanumfluorideandphosphateforoptopharmacologyandphotodynamictherapyoftumordiseases AT kravčukdi xrayluminescentnanostructuresbasedonlanthanumfluorideandphosphateforoptopharmacologyandphotodynamictherapyoftumordiseases AT kravčukli xrayluminescentnanostructuresbasedonlanthanumfluorideandphosphateforoptopharmacologyandphotodynamictherapyoftumordiseases AT sotkísgv xrayluminescentnanostructuresbasedonlanthanumfluorideandphosphateforoptopharmacologyandphotodynamictherapyoftumordiseases AT nazarenkovg xrayluminescentnanostructuresbasedonlanthanumfluorideandphosphateforoptopharmacologyandphotodynamictherapyoftumordiseases AT kravčukrm xrayluminescentnanostructuresbasedonlanthanumfluorideandphosphateforoptopharmacologyandphotodynamictherapyoftumordiseases AT dubokva xrayluminescentnanostructuresbasedonlanthanumfluorideandphosphateforoptopharmacologyandphotodynamictherapyoftumordiseases AT burânovoa xrayluminescentnanostructuresbasedonlanthanumfluorideandphosphateforoptopharmacologyandphotodynamictherapyoftumordiseases AT čornijvs xrayluminescentnanostructuresbasedonlanthanumfluorideandphosphateforoptopharmacologyandphotodynamictherapyoftumordiseases AT sobolevsʹkijûl xrayluminescentnanostructuresbasedonlanthanumfluorideandphosphateforoptopharmacologyandphotodynamictherapyoftumordiseases AT gorbikpp xrayluminescentnanostructuresbasedonlanthanumfluorideandphosphateforoptopharmacologyandphotodynamictherapyoftumordiseases AT kusâkap rentgenolûmínescentnínanostrukturinaosnovíftoridutafosfatulantanudlâoptofarmakologíítafotodinamíčnoíterapíípuhlinnihzahvorûvanʹ AT petranovsʹkaal rentgenolûmínescentnínanostrukturinaosnovíftoridutafosfatulantanudlâoptofarmakologíítafotodinamíčnoíterapíípuhlinnihzahvorûvanʹ AT oransʹkaoí rentgenolûmínescentnínanostrukturinaosnovíftoridutafosfatulantanudlâoptofarmakologíítafotodinamíčnoíterapíípuhlinnihzahvorûvanʹ AT turansʹkasp rentgenolûmínescentnínanostrukturinaosnovíftoridutafosfatulantanudlâoptofarmakologíítafotodinamíčnoíterapíípuhlinnihzahvorûvanʹ AT šubaâm rentgenolûmínescentnínanostrukturinaosnovíftoridutafosfatulantanudlâoptofarmakologíítafotodinamíčnoíterapíípuhlinnihzahvorûvanʹ AT kravčukdi rentgenolûmínescentnínanostrukturinaosnovíftoridutafosfatulantanudlâoptofarmakologíítafotodinamíčnoíterapíípuhlinnihzahvorûvanʹ AT kravčukli rentgenolûmínescentnínanostrukturinaosnovíftoridutafosfatulantanudlâoptofarmakologíítafotodinamíčnoíterapíípuhlinnihzahvorûvanʹ AT sotkísgv rentgenolûmínescentnínanostrukturinaosnovíftoridutafosfatulantanudlâoptofarmakologíítafotodinamíčnoíterapíípuhlinnihzahvorûvanʹ AT nazarenkovg rentgenolûmínescentnínanostrukturinaosnovíftoridutafosfatulantanudlâoptofarmakologíítafotodinamíčnoíterapíípuhlinnihzahvorûvanʹ AT kravčukrm rentgenolûmínescentnínanostrukturinaosnovíftoridutafosfatulantanudlâoptofarmakologíítafotodinamíčnoíterapíípuhlinnihzahvorûvanʹ AT dubokva rentgenolûmínescentnínanostrukturinaosnovíftoridutafosfatulantanudlâoptofarmakologíítafotodinamíčnoíterapíípuhlinnihzahvorûvanʹ AT burânovoa rentgenolûmínescentnínanostrukturinaosnovíftoridutafosfatulantanudlâoptofarmakologíítafotodinamíčnoíterapíípuhlinnihzahvorûvanʹ AT čornijvs rentgenolûmínescentnínanostrukturinaosnovíftoridutafosfatulantanudlâoptofarmakologíítafotodinamíčnoíterapíípuhlinnihzahvorûvanʹ AT sobolevsʹkijûl rentgenolûmínescentnínanostrukturinaosnovíftoridutafosfatulantanudlâoptofarmakologíítafotodinamíčnoíterapíípuhlinnihzahvorûvanʹ AT gorbikpp rentgenolûmínescentnínanostrukturinaosnovíftoridutafosfatulantanudlâoptofarmakologíítafotodinamíčnoíterapíípuhlinnihzahvorûvanʹ |