Upconversion nanoparçacıklar ile fotodinamik terapi

Fotodinamik terapi (FDT), çeşitli kanserleri daha az yan etki ile tedavi etmek için kullanılabilen geleneksel yöntemlere (kemoterapi ve radyoterapi gibi) alternatif bir yaklaşımdır. Bununla birlikte, PDT'nin, ışığa duyarlılaştırıcıların dağıtımı ve ışık penetrasyon derinliği gibi bazı kısıtlamaları vardır. Nanoteknolojideki gelişmelerle bu sorunların aşılabileceği anlaşılmış; ve bugün, birçok araştırmacı, çeşitli ışığa duyarlılaştırıcı-nanopartikül kombinasyonları ile PDT üzerinde çalışmaya başlamıştır. Son zamanlarda, upconversion nanoparçacıklar (UCNP), farklı yüzey tasarımları ile umut verici sonuçlar ortaya koymuştur. UCNP'nin benzersiz anti-Stokes yeteneği, yakın kızılötesi ışığı (NIR) görünür dalga boyuna dönüştürmesini sağlayarak geleneksel FDT'nin ışık penetrasyon derinliği sorununa çözüm sunar. UCNP, organik yapıya sahip olduğu için yüksek biyotoksisite göstermez ve ek yüzey modifikasyonları, fotosensitizanların vücudun istenilen bölgesine iletilmesine izin verir. Bu çalışmada, MC540 ve ZnPc ışığa duyarlılaştırıcıların birleştirmek için Yb/Er katkılı UCNP sentezlendi ve gözenekli silika ile kaplandı. Zamanla fotosensitizanların sızıntısını önlemek ve nanoparçacıkları optiksel olarak güçlendirmek için silika yüzeyi APTES-altın nanoparçacıkları ile kaplandı. Bu yeni tasarımla prostat kanseri hücreleri üzerinde yapılan deneyler, iki değerli sonuç ortaya çıkardı: (I) nanoplatformlar, 2 mg/ml konsantrasyonun bile kullanılabileceği yüksek biyouyumluluk sergiledi ve (II) hücrelerin canlılığı başarıyla %35'e kadar düşürüldü. Ayrıca, 3-4 nm boyutlu altın nanoparçacıkların hücreler üzerindeki PDT etkisi ilk kez tespit edildi.