npeЯдерная физика и инжинирингNuclear Physics and Engineering2079-56292079-5637МИФИ10.56304/S2079562925010130EUYUACnpe-561Research ArticleМедицинская физика и биофизикаMedical Physics and BiophysicsПРИМЕНЕНИЕ МИКРОСКОПИИ С ВРЕМЕННЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СУБКЛЕТОЧНОЙ ГИПЕРТЕРМИИAPPLICATION OF THE TIME-RESOLVED MICROSCOPY TO THE INVESTIGATION OF SUBCELLULAR HYPERTHERMIAМарковаИ. В.MarkovaI. V.РябоваА. В.RyabovaA. V.ПоминоваД. В.PominovaD. V.РоманишкинИ. Д.RomanishkinI. D.ЛиньковК. Г.LinkovK. G.Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”РоссияNational Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)Russian FederationНациональный исследовательский ядерный университет “МИФИ”; Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАНРоссияNational Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute); Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут общей физики им. А.М. Прохорова РАНРоссияProkhorov General Physics Institute, Russian Academy of SciencesRussian Federation202526122025165715720Copyright © Маркова И.В., Рябова А.В., Поминова Д.В., Романишкин И.Д., Линьков К.Г., 20252025Маркова И.В., Рябова А.В., Поминова Д.В., Романишкин И.Д., Линьков К.Г.Markova I.V., Ryabova A.V., Pominova D.V., Romanishkin I.D., Linkov K.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://npe.elpub.ru/jour/article/view/561

В работе проведено исследование закономерностей лазерного нагрева наночастиц оксида железа в зависимости от их размеров, формы и агрегации на субклеточном уровне. Измерение температуры проводилось с помощью флуоресцентной термометрии с временным разрешением на основе красителя родамина С. Полученные температуры оказались свыше 100°С, что создает благоприятные условия для инициации программируемой клеточной гибели опухолевых клеток при лазерной гипертермии.

In this paper, the regularities of laser heating of iron oxide nanoparticles depending on their size, shape, and aggregation at the subcellular level were investigated. The temperature was measured using time-resolved fluorescence thermometry based on rhodamine B dye. The obtained temperature estimates are over 100°C, which creates favorable conditions for initiation of programmed cell death of tumor cells at laser hyperthermia.

наночастицы оксида железафлуоресцентная термометриясубклеточное зондированиелазерная гипертермияiron oxide nanoparticlesfluorescent thermometrysubcellular sensinglaser hyperthermiaИсследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ, грант № 21-52-12030 NNIO_a и государственного задания на фундаментальные научные исследования для государственных академий наук “Физические методы в медицине, сельском хозяйстве и экологии” (“Жизнь”), FFWF-2023-0005.ReferencesSchupper A.J., Chanenchuk T., Racanelli A., et al. // Neuro-Oncology. 2022. V. 24 (S6). P. S42.Schupper A.J., Chanenchuk T., Racanelli A., et al. // Neuro-Oncology. 2022. V. 24 (S6). P. S42.Knapp B.D., Huang K.C. // Annu. Rev. Biophys. 2022. V. 51. P. 499.Knapp B.D., Huang K.C. // Annu. Rev. Biophys. 2022. V. 51. P. 499.Jóhannsson F., Yurkovich J.T., Guðmundsson S., et al. // Metabolites. 2024. V. 14 (2). P. 91.Jóhannsson F., Yurkovich J.T., Guðmundsson S., et al. // Metabolites. 2024. V. 14 (2). P. 91.Shao Q., Lundgren M., Lynch J., et al. // Sci. Rep. 2023. V. 13. P. 7727.Shao Q., Lundgren M., Lynch J., et al. // Sci. Rep. 2023. V. 13. P. 7727.Mehrabanian K., Abbas Nejad A. // Int. J. Therm. Sci. 2023. V. 194. P. 108593.Mehrabanian K., Abbas Nejad A. // Int. J. Therm. Sci. 2023. V. 194. P. 108593.Los B., Preußner M., Eschke K., et al. // Nucleic Acids Res. 2022. V. 50 (12). P. 6769.Los B., Preußner M., Eschke K., et al. // Nucleic Acids Res. 2022. V. 50 (12). P. 6769.Singh P.K., Stan R.C. // Int. Immunopharmacol. 2024. V. 129. P. 111690.Singh P.K., Stan R.C. // Int. Immunopharmacol. 2024. V. 129. P. 111690.Li S., Li Y., Zhang S., et al. // Anal. Methods. 2024. V. 16 (14). P. 1968.Li S., Li Y., Zhang S., et al. // Anal. Methods. 2024. V. 16 (14). P. 1968.Zhou J., del Rosal B., Jaque D., et al. // Nat. Methods. 2020. V. 17. P. 967.Zhou J., del Rosal B., Jaque D., et al. // Nat. Methods. 2020. V. 17. P. 967.Bradac C., Lim S.F., Chang H.-C., et al. // Adv. Opt. Mater. 2020. V. 8 (15). P. 2000183.Bradac C., Lim S.F., Chang H.-C., et al. // Adv. Opt. Mater. 2020. V. 8 (15). P. 2000183.Rodriguez-Sevilla P., Spicer G., Sagrera A., et al. // Adv. Opt. Mater. 2023. V. 11 (11). P. 2201664Rodriguez-Sevilla P., Spicer G., Sagrera A., et al. // Adv. Opt. Mater. 2023. V. 11 (11). P. 2201664Sun Y., Fu M., Bian M., et al. // Biotechnol. Bioeng. 2023. V. 120 (1). P. 7.Sun Y., Fu M., Bian M., et al. // Biotechnol. Bioeng. 2023. V. 120 (1). P. 7.Đačanin Far L., Dramićanin M.D. // Nanomaterials. 2023. V. 13 (21). P. 2904.Đačanin Far L., Dramićanin M.D. // Nanomaterials. 2023. V. 13 (21). P. 2904.Tsai P.-C., Epperla C.P., Huang J.-S., et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2017. V. 56 (11). P. 3025.Tsai P.-C., Epperla C.P., Huang J.-S., et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2017. V. 56 (11). P. 3025.Qiu X., Zhou Q., Zhu X., et al. // Nat. Commun. 2020. V. 11. P. 4.Qiu X., Zhou Q., Zhu X., et al. // Nat. Commun. 2020. V. 11. P. 4.Semkina A., Abakumov M., Grinenko N., et al. // Colloids Surf. B. 2015. V. 136. P. 1073.Semkina A., Abakumov M., Grinenko N., et al. // Colloids Surf. B. 2015. V. 136. P. 1073.Grin M.A., Reshetnikov R.I., Yakubovskaya R.I., et al. // J. Porphyr. Phthalocyanines. 2014. V. 18. P. 129.Grin M.A., Reshetnikov R.I., Yakubovskaya R.I., et al. // J. Porphyr. Phthalocyanines. 2014. V. 18. P. 129.Ostroverkhov P.V., Semkina A.S., Naumenko V.A., et al. // J. Colloid Interface Sci. 2019. V. 537. P. 132.Ostroverkhov P.V., Semkina A.S., Naumenko V.A., et al. // J. Colloid Interface Sci. 2019. V. 537. P. 132.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.