2021

Terapia fotodinamica (PDT) este un domeniu multidisciplinar care implică chimişti, fizicieni, biologi, ingineri şi medici. PDT este un tratament non-invaziv a tesuturilor maligne cancerigene utilizate în practica clinică deja mai mult de 30 de ani. PDT este înţeles ca metoda de activare locală cu lumină vizibilă şi NIR, a unui fotosensibilizator (FS) acumulat în tumoare care în prezenţa oxigenului tisular duce la dezvoltarea reacţiei fotochimice de perturbare a celulelor tumorale pentru a forma specii reactive de oxigen (inclusiv oxigenul singular) care poate distruge celulele cancerigene [1-5]. În present proiectarea fotosensibilizatorilor aparţine preparatelor pe bază de cloruri, porfirine, ftalocianine și complexelor lor cu anticorpi pentru markeri tumorali, nanoparticule, etc [6-12]. Din păcate, FS utilizati în prezent în practica clinică au o serie de dezavantaje care limitează utilizarea lor datorită unui set mare de cerinţe greu compatibile pentru acestea, cum ar fi: solubilitatea în apă, randament cuantic maxim la speciile active de oxigen, acumulare selectivă în tumoare, toxicitate scăzută la întuneric. În prezent, multe studii din întreaga lume sunt în curs de derulare cu scopul de a obţine substanţe, pe cât posibil îndeplinind aceste cerinţe. Cautarea de noi metode pentru a controla interactiunile nanomaterialelor cu sistemele biologice, reprezintă una dintre provocările recente pentru transpunerea acestor noi tehnologii în terapii [12-17]. De asemenea FS proiectați pentru PDT pot fi utilizaţi şi în fotovoltaică. Pentru realizarea unui dispozitiv fotovoltaic organic cu randament de conversie înalt este necesară joncţiunea în volum, în care una din aceste componente va fi FS (absorbantul) proiectat pentru PDT, iar cealaltă componentă – electrodul transparent. Deaceea, în această propunere se vor aborda restricţiile existente legate de disponibilitatea şi costul materialelor cu oxid de înaltă conductivitate şi transparenţa. Recent, autorii propunerii proiectului au demonstrat o nouă metodă de creştere a cristalelor ZnO şi ceramicii ZnO, metoda prin reacţii de transport chimice complexe (TRCC). Această metodă a făcut posibilă reducerea semnificativă a temperaturilor procesului de obţinere, creşterea semnificativă a ratei de creştere a cristalului, a vitezei de sintetizare şi uniformității dopării ceramicii, care ulterior pot fi utilizate în calitate de ţintă pentru pulverizarea magnetronică şi creşterea straturilor subţiri de oxid cu compoziţie de impuritate controlată. A devenit posibilă obţinerea de straturi de ZnO: Ga, activate cu Cl cu rezistivitatea electrică ρ=3E-4 Ω∙cm la o temperatură care nu depăşeşte 100 oС [18-20]. Această abordare universală pe baza TRCC va fi utilizată şi la obţinerea altor tipuri de oxizi (TiO2, SnO2, In2O3). În următoarea decadă, pe baza unor cristale de oxizi, va fi posibilă crearea diferitor lasere pentru utilizare în medicină şi ecologie, iar structurile pe baza oxizilor şi FS autoorganizate vor fi utilizate pe scară largă în fotovoltaică şi fotocataliză. Reeșind din cele expuse, propunerea de proiect, MATFOTO are ca scop principal dezvoltarea de noi fotosensibilizatori în soluție injectabilă pe baza sistemelor ftalocianină metalică-polimeri, sistemelor ftalocianină metalică- nanoparticule, sistemelor de autoasamblare moleculară donor-acceptor care să posede proprietăți fotodinamice îmbunătățite comparativ cu cele ale fotosensibilizatorilor comerciali. Al doilea obiectiv va fi destinat implementării metodei (TRCC), în obținerea de materiale oxidice foarte ieftine: monocristale, ceramică și straturi subțiri ZnO, In2O3, SnO2 și TiO2 cu o morfologie de suprafață controlată care împreună cu FS-ul proiectat pentru PDT se vor utiliza la producerea dispozitivelor fotovoltaice organice ieftine, eficiente, pentru o energie sigură, ecologică și eficientă.