O зависимости интенсивности флуоресценции от концентрации растворов фотосенси6илизаторов

При исследовании оптических свойств фотосенси6илизаторов принято считать, что интенсивность их флуоресценции линейно зависит от концентрации. Oднако, есть много факторов, которые нео6ходимо учитывать. При низких концентрациях фотосенси6илиза- тора часть энергии воз6уждающего излучения, выходящая за пределы о6ъема воз6уждаемого раствора, теряется, а из-за локальной или «односторонней» регистрации часть изотропно распространяющегося излучения флуоресценции, также не регистрируется. При 6олее высоких концентрациях потери флуоресцентного света увеличиваются за счет перепоглощения его части молекулами фото- сенси6илизатора и последующего изотропного переизлучения с квантовым выходом значительно ниже 1, а дальнейшее увеличение концентрации приводит к частичной агрегации ФС, и к следующему из этого снижению эффективной флуоресценции. При высоком поглощении, флуоресценция воз6уждается только в ограниченном о6ъеме в6лизи источника воз6уждающего излучения, из-за чего 6ольшое значение начинают иметь геометрические осо6енности регистрации света. Это нео6ходимо учитывать при флуоресцентной диагностике и навигации с использованием данной характеристики.

1. Loschenov V.B., Konov V.I., Prokhorov A.M., Photodynamic Therapy and Fluorescence Diagnostics // Laser Physics. – 2000. – Vol. 10. – Р.11801207.

2. Budko A.P., Deichman Z.G., Meerovich G.A., Borisova L.M., Мeerovich I.G., Lantsova A.V., Yu K.N., Kulbachevskaya N.Yu., Study of pharmacokinetics of liposomal photosensitiser based on hydroxyaluminium tetra-3-phenylthiophthalocyanine on mice // Biomedical Photonics. – 2019. – Vol. 7. – Р.16-22. https://doi. org/10.24931/2413-9432-2018-7-4-16-22.

3. Meerovich I.G., Kazachkina N.I., Savitsky A.P., Investigation of the effect of photosensitizer Tiosense on the tumor model mel Kor-TurboRFP expressed red fluorescent protein // Russ J Gen Chem. – 2015. – Vol. 85. – Р. 274-279. https://doi.org/10. 1134/S1070363215010429.

4. Savitsky A.P., Meerovich I.G., Zherdeva V.V., Arslanbaeva L.R., Burova O.S., Sokolova D.V., Treshchalina E.M., Baryshnikov A.Y., Fiks I.I., Orlova A.G., Kleshnin M.S., Turchin I.V., Sergeev A.M., Three- Dimensional In Vivo Imaging of Tumors Expressing Red Fluores- cent Proteins, in: R.M. Hoffman (Ed.) // In Vivo Cellular Imaging Using Fluorescent Proteins, Humana Press, Totowa, NJ. – 2012. – Р. 97-114. https://doi.org/10.1007/978-1-61779-797-2_7.

5. Savelieva T.A., Kuryanova M.N., Akhlyustina E.V., Linkov K.G., Meerovich G.A., Loschenov V.B., Attenuation correction technique for fluorescence analysis of biological tissues with significantly dif- ferent optical properties // Front. Optoelectron. – 2020. – Vol. 13. – Р. 360-370. https://doi.org/10.1007/s12200-020-1094-z.

6. Udeneev A. M. et al. Photo and spectral fluorescence analysis of the spinal cord injury area in animal models // Biomedical Photonics. – 2023. – Т. 12. – №. 3. – С. 15-20. https://doi.org/10.24931/2413-9432-2023-12-3-16-20.

7. Mironov A.N., ed., Guidelines for conducting preclinical studies of drugs // Grif. – 2012.

8. Meerovich G., Romanishkin I., Akhlyustina E., Strakhovskaya M., Kogan E., Angelov I., Loschenov V., Borisova E., Photodynamic Action in Thin Sensitized Layers: Estimating the Utilization of Light Energy // J-BPE. – 2021. – Vol. 7. – Р. 040301. https://doi. org/10.18287/JBPE21.07.040301.

9. Meerovich G.A., Akhlyustina E.V., Tiganova I.G., Lukyanets E.A., Makarova E.A., Tolordava E.R., Yuzhakova O.A., Romanishkin I.D., Philipova N.I., Zhizhimova Yu.S., Romanova Yu.M., Loschenov V.B., Gintsburg A.L., Novel Polycationic Photosensitizers for Anti- bacterial Photodynamic Therapy, in: G. Donelli (Ed.) // Advances in Microbiology, Infectious Diseases and Public Health, Springer International Publishing, Cham. – 2019. – Р. 1-19. https://doi. org/10.1007/5584_2019_431.

10. Makarov D.A., Kuznetsova N.A., Yuzhakova O.A., Savvina L.P., Kaliya O.L., Lukyanets E.A., Negrimovskii V.M., Strakhovskaya M.G., Effects of the degree of substitution on the physicochemical properties and photodynamic activity of zinc and aluminum phthalocyanine polycations // Russ. J. Phys. Chem. – 2009. – Vol. 83. – Р. 1044-1050. https://doi.org/10.1134/S0036024409060326.

11. Silva E.F.F., Serpa C., Dąbrowski J.M., Monteiro C.J.P., Formosinho S.J., Stochel G., Urbanska K., Simões S., Pereira M.M., Arnaut L.G., Mechanisms of Singlet-Oxygen and Superoxide-Ion Generation by Porphyrins and Bacteriochlorins and their Implications in Pho- todynamic Therapy // Chem. Eur. J. – 2010. – Vol. 16. – Р. 9273- 9286. https://doi.org/10.1002/chem.201000111.

12. Paxton F., Solid Angle Calculation for a Circular Disk // Review of Scientific Instruments. – 1959. – Vol. 30. – Р. 254-258. https://doi. org/10.1063/1.1716590.

13. Makarov V.I., Pominova D.V., Ryabova A.V., Romanishkin I.D., Voitova A.V., Steiner R.W., Loschenov V.B., Theranostic Properties of Crystalline Aluminum Phthalocyanine Nanoparticles as a Pho- tosensitizer // Pharmaceutics. – 2022. – Vol. 14. – Р. 2122. https:// doi.org/10.3390/pharmaceutics14102122.

14. Lacey J.A., Phillips D., Fluorescence lifetime measurements of disulfonated aluminium phthalocyanine in the presence of micro- bial cells // Photochem Photobiol Sci. – 2002. – Vol. 1. – Р. 378-383. https://doi.org/10.1039/b108831a.

15. Castano A.P., Demidova T.N., Hamblin M.R., Mechanisms in pho- todynamic therapy: Part three-Photosensitizer pharmacokinetics, biodistribution, tumor localization and modes of tumor destruc- tion // Photodiagnosis Photodyn Ther. – 2005. – Vol. 2. – Р. 91-106. https://doi.org/10.1016/S1572-1000(05)00060-8.

16. Tominaga T.T., Yushmanov V.E., Borissevitch I.E., Imasato H., Tabak M., Aggregation phenomena in the complexes of iron tetrap- henylporphine sulfonate with bovine serum albumin // Journal of Inorganic Biochemistry. – 1997. – Vol. 65. – Р. 235-244. https://doi. org/10.1016/S0162-0134(96)00137-7.