Спектрально - кинетические закономерности комплексообразования фотоактивных красителей с биомакромолекулами, процессы интеркомбинационной конверсии в нано- и фемтосекундных диапазонах
| Название НИОКТР | Спектрально - кинетические закономерности комплексообразования фотоактивных красителей с биомакромолекулами, процессы интеркомбинационной конверсии в нано- и фемтосекундных диапазонах |
|---|---|
| Аннотация | В настоящее время органические красители различных классов активно используются, в качестве флуоресцирующих агентов для идентификации биомакромолекул в качестве фотосенсибилизаторов для фотодинамической терапии, в молекулярных переключателях и оптических элементах памяти, в молекулярно-организованных жидкокристаллических и биологических системах. При комплексообразовании фотоактивных красителей с биомакромолекулами происходит образование более жесткой структуры красителя и уменьшается вклад колебательной релаксации в дезактивацию возбужденного синглетного состояния и возрастают квантовые выхода флуоресценции и триплетного состояния. Образование комплексов красителей с биомакромолекулами также сильно изменяет кинетику образования триплетных состояний красителей. Флуоресцентные характеристики многих бискарбоцианиновых, тетрапиррольных, фталоцианиновых, бета-дикетонатов дифторидов бора известны, однако, данные по спектрально-кинетическим характеристикам триплетных состояний и их комплексов с биомакромолекулами в литературе представлены неполно. Важной характеристикой этих процессов является кинетика образования триплетного состояния в результате интеркомбинационной конверсии, которая протекает в пико- и фемтосекундном диапазонах, константы скорости которой предполагается установить методом фемтосекундной спектроскопии на уникальной установке ФИЦ ХФ РАН, опыт совместной работы на которой имеется у научного коллектива и результаты были опубликованы ранее в 5 совместных работах. Предполагается установить спектрально-кинетические характеристики сверхбыстрых процессов интеркомбинационной конверсии для молекул красителей различных классов. Будут проведены исследования реакционной способности и спектрально-кинетических характеристик триплетных и короткоживущих промежуточных состояний красителей в различных фотосенсибилизированных процессах, фотопереноса электрона в системах с донорами и акцепторами электронов в органических и водных средах. Актуальность исследования спектрально-кинетических характеристик триплетных состояний органических красителей обусловлена использованием этих красителей в таких важных процессах как фотодинамическая терапия в онкологии, идентификация и локализации ядер различных клеток в микроскопии, в офтальмологии. Будет исследована обратимая транс-цис-фотоизомеризация и термическая цис-транс изомеризация новых гетероарильных азокрасителей с дигидрохинолиновым и тетразольным фрагментами с различными заместителями в растворителях и в комплексах с биомакромолекулами методами времяразрешенной спектрофотометрии в широком интервале времен от фемтосекунд до минут. Это позволит оценить перспективность использования новых азокрасителей как фармакофорных соединений. Научная новизна данного проекта определяется совокупностью подходов и методов исследования кинетики сверхбыстрых фотохимических процессов образования триплетных состояний красителей, у которых при прямом фотовозбуждении в жидких растворах без комплексообразования заселения триплетных состояний не происходит. Полученные данные по кинетике образования триплетных состояний в результате интеркомбинационной конверсии и реакционной способности триплетных состояний и промежуточных продуктов фотохимических превращений красителей даст возможность избежать или снизить нежелательное процессы разрушения ДНК и белков в клетках и в живых организмах при диагностике и оценить перспективность использования исследуемых красителей в качестве переключателей в различных системах, в том числе в биологических. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | False |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 21000.0 |
| Дата начала | 2025-05-27 |
| Дата окончания | 2027-12-31 |
| Номер контракта | 25-73-20014 |
| Дата контракта | 2025-05-27 |
| Количество отчетов | 1 |
| УДК | 544.52 544.53 |
| Количество просмотров | 4 |
| Руководитель работы | Кузьмин Владимир Александрович |
| Руководитель организации | Курочкин Илья Николаевич |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ БИОХИМИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ИМ. Н.М. ЭМАНУЭЛЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | Отсутствует |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-07-07 10:22:16 UTC, 2025-07-07 10:22:16 UTC |
| ОКПД | Работы оригинальные научных исследований и экспериментальных разработок в области естественных и технических наук, кроме биотехнологии |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | ДНК; альбумин; флуоресцентная диагностика; импульсный фотолиз; цианиновые красители; триплетные состояния |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Фундаментальное исследование |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 31.15.15 - Исследования строения и свойств молекул и химической связи; 31.15.29 - Фотохимия. Лазерохимия |
| OECD | — |
| OESR | Физическая химия |
| Приоритеты научно-технического развития | в) переход к персонализированной, предиктивной и профилактической медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов (прежде всего антибактериальных) и использования генетических данных и технологий; |
| Регистрационные номера | — |