Prospects for Infrared Luminescent Diagnostics of Superficially

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In this paper, we developed a promising technique for luminescent infrared (IR) diagnostics of neoplasms of visually and endoscopically accessible localization (dermatology, gynecology, dentistry) using ytterbium complexes of porphyrins. Possible mechanisms of accumulation of a pharmaceutical composition based on the ytterbium complex of 2,4-di(α-methoxyethyl)deuteroporphyrin IX (Yb-DMDP) in tumor tissues were studied. Studies on the pharmacokinetics and biodistribution of this substance in various organs and neoplasms of laboratory animals showed a significant selectivity of the accumulation of nanoparticles with ytterbium ions in tumors as early as 24 h after intravenous administration. For the purposes of luminescent IR diagnostics, a highly sensitive laser-fiber fluorimeter operating in the spectral range of 900–1100 nm was developed. Preclinical tests of the developed method of fluorescent IR cancer diagnostics were carried out and its prospects were shown.

About the authors

I. P. Shilov

Kotelniov Institute of Radioengineering and Electronics, Fryazino Branch, Russian Academy of Science

Email: laserlab@ms.ire.rssi.ru
Moscow oblast, Fryazino, 141190 Russia

V. D. Rumyantseva

Kotelniov Institute of Radioengineering and Electronics, Fryazino Branch, Russian Academy of Science

Email: laserlab@ms.ire.rssi.ru
Moscow oblast, Fryazino, 141190 Russia

A. V. Ivanov

National Medical Research Center of Oncology; Skobelin Scientific and Practical Center for Laser Medicine, Federal Medical-Biological Agency

Email: laserlab@ms.ire.rssi.ru
Moscow, 115522 Russia; Moscow, 121165 Russia

Yu. V. Alekseev

Skobelin Scientific and Practical Center for Laser Medicine, Federal Medical-Biological Agency

Email: laserlab@ms.ire.rssi.ru
Moscow, 121165 Russia

A. S. Gorshkova

Kotelniov Institute of Radioengineering and Electronics, Fryazino Branch, Russian Academy of Science

Email: laserlab@ms.ire.rssi.ru
Moscow oblast, Fryazino, 141190 Russia

M. V. Ryabov

Skobelin Scientific and Practical Center for Laser Medicine, Federal Medical-Biological Agency

Email: laserlab@ms.ire.rssi.ru
Moscow, 121165 Russia

A. M. Kovaleva

Pletnev City Clinical Hospital

Email: laserlab@ms.ire.rssi.ru
Moscow, 105077 Russia

M. I. Kovalev

Sechenov First Moscow State Medical University

Author for correspondence.
Email: laserlab@ms.ire.rssi.ru
Moscow, 119435 Russia

References

  1. Наркевич Б.Я. // Медицинская физика. 2014. Т. 61. № 1. С. 82.
  2. Тучин В. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях. Саратов: изд. Сарат. ун‑та, 1998.
  3. Comby S., Bunzli J. Lanthanide near-infraredluminescence in molecular probes and devices. Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam: Elsevier Science, 2007. P. 217.
  4. Bulach V., Sguerra F., Hosseini M.W. // Coord. Chem. Rev. 2012. V. 256. P. 1468.
  5. Achilefu S. // Nature Photonics. 2005. V. 1. P. 496.
  6. Korovin Yu., Rusakova N. // Rev. Inorg. Chem. 2001. V. 21. № 3–4. P. 299.
  7. Миронов А.Ф. // Успехи химии. 2013. Т. 82. № 4. С. 333.
  8. Gaiduk M.I., Grigoryants V.V., Mironov A.F. et al. // J. Photochem. Photobiol., B: Biology. 1990. V. 7. № 1. P. 15.
  9. Ivanov A.V., Rumyantseva V.D., Shchamkhalov K.S., Shilov I.P. // Laser Phys. 2010. V. 20. P. 2056.
  10. Гайнов В.В., Шайдуллин Р.И., Рябушкин О.А. // Квант. электроника. 2011. Т. 41. С. 637.
  11. Алексеев Ю.В., Румянцева В.Д., Шилов И.П. и др. // Лазерная медицина. 2017. № 2. С. 14.
  12. Zaak D., Karl A., Knüchel R., Stepp H. et al. // BJU Intern. 2005. V. 96. P. 217.
  13. Шилов И.П., Кочмарев Л.Ю., Новичихин Е.П. // Мед. техника. 2020. № 6. С. 1.
  14. Щелкунова А.Е., Болтухина Е.В., Румянцева В.Д. и др. // Макрогетероциклы. 2019. Т. 12. С. 366.
  15. Маркушев В.М., Румянцева В.Д., Шилов И.П., Горшкова А.С. // Журн. радиоэлектроники. 2018. № 8.
  16. Иванов А.В., Певгов В.Г. // Интеграл. 2011. №. 59. С. 6.
  17. Даниелян Г.Л., Румянцева В.Д., Шамхалов К.С. и др. // Журн. нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2012. № 4. С. 53.
  18. Коровин Ю.В., Русакова Н.В., Попков Ю.А., Доценко В.П. // Журн. прикл. спектроскопии. 2002. Т. 69. С. 732.
  19. Mishra P.P., Patel S., Datta A. // J. Phys. Chem. B. 2006. V. 110. P. 21238.
  20. Huang B.X., Kim H.-Y. // J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2004. V. 15. P. 1237.
  21. Dynamic Light Scattering – Applications of Photon Correlation Spectroscopy / Ed. R. Pecora. N.Y.: Plenum Press, 1985. P. 20.
  22. Алехин А.П., Болейко Г.М., Гудкова С.А. и др. // Рос. нанотехнологии. 2010. Т. 5. С. 128.
  23. Добрецов Г.Е., Сырейщикова Т.И., Грызунов Ю.А. и др. // Биофизика. 2010. Т. 55. С. 213.
  24. Smith B.A., Akers W.J., Leevy W.M. et al. // J. ACS. 2010. V. 132. № 1. P. 67.
  25. Kovalev M., Kovaleva A., Shilov I. et al. // 2nd Intern. Symp. “Physics, Engineering and Technologies for Biomedicine”. October 10–14, 2017, Moscow. MEPhI. P. 232.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (24KB)
3.

Download (62KB)
4.

Download (90KB)
5.

Download (272KB)
6.

Download (293KB)
7.

Download (44KB)

Copyright (c) 2023 И.П. Шилов, В.Д. Румянцева, А.В. Иванов, Ю.В. Алексеев, А.С. Горшкова, М.В. Рябов, А.М. Ковалева, М.И. Ковалев

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».