title: Synthesis of iridium(III) phosphorescent complexes and biocompatible nanoparticles based on them for bioimaging application
metadata.name: dc.contributor.advisor
metadata.value: Кинжалов Михаил Андреевич
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.contributor.advisor
metadata.value: Kinzalov Mihail Andreevic
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.contributor.author
metadata.value: Коблова Алла Артуровна
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.contributor.author
metadata.value: Koblova Alla Arturovna
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.contributor.editor
metadata.value: Шакирова Юлия Равилевна
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.contributor.editor
metadata.value: Sakirova Ulia Ravilevna
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.date.accessioned
metadata.value: 2023-04-06T21:48:32Z
metadata.lang: -
metadata.name: dc.date.available
metadata.value: 2023-04-06T21:48:32Z
metadata.lang: -
metadata.name: dc.date.issued
metadata.value: 2022
metadata.name: dc.identifier.other
metadata.value: 055890
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.identifier.uri
metadata.value: http://hdl.handle.net/11701/39765
metadata.lang: -
metadata.name: dc.description.abstract
metadata.value: В последние годы ведется активное исследование классов люминесцентных соединений различной природы в методах оптического биоимиджинга (совокупности неинвазивных методов визуализации биологических объектов, позволяющих, в том числе, отслеживать процессы на клеточном и молекулярном уровне). 
  
  Актуальными проблемами для химиков в этой области является разработка агентов для неинвазивной визуализации, а также создание биосовместимых и биоортогональных наночастиц на их основе. Такие частицы позволяют отслеживать пути доставки лекарств и области их накопления, что ускоряет темпы развития фармакологии и наномедицины. 
  
  Благодаря многочисленным преимуществам, рассмотренным в работе, в качестве люминофоров предпочтительно использование фосфоресцентных комплексов переходных металлов.
  
  Достижение биосовместимости визуализирующих агентов чаще всего ведется с использованием универсальных средств доставки лекарств: липосом и мицелл. 
  
  Таким образом, целью нашего исследования стало создание систем для биоимиджинга на основе фосфоресцентных комплексов иридия(III), фотофизические свойства которых  поддаются модификации с помощью известных методик. 
  
  В ходе работы был выполнен постадийный синтез лигандов и люминофоров на их основе с необходимыми для биовизуализации эмиссионными и сенсорными свойствами, а также подходящей структурой для внедрения в системы доставки: липосомы и блок-сополимерные мицеллы. Все полученные органические и металлорганические соединения были охарактеризованы набором физико-химических методов анализа. 
  
  Для люминесцентных комплексов были исследованы фотофизические свойства, включая измерение спектров поглощения, возбуждения, люминесценции, определение времени жизни возбужденного состояния и квантовые выходы в аэрированных и деаэрированных растворах. Полученные комплексы иридия были использованы для создания меченых липосом и блок-сополимерных мицелл, фотофизические свойства которых также были исследованы. Дополнительно был проведен анализ чувствительности к pH фосфоресценции и времени жизни возбужденного состояния, в ходе которого была выявлена потенциальная возможность использования липосомальных систем на основе комплекса Ir(III) в качестве внутриклеточных pH-cенсоров с диапазоном линейности в области физиологических значений рН.
  
  Для полученных наночастиц были проведены in vitro исследования по биовизуализации цитоплазмы клеток линии HeLa и CHO, в ходе которых была подтверждена эффективность интернализации биосовместимых меток и окрашивания клеточных компартментов . Для липосомальных систем были также проведены in vivo эксперименты на животных на базе университета Хельсинки, Финляндии.
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.description.abstract
metadata.value: In recent years, active research has been carried out on a variety of luminescent compounds as agents for optical bioimaging (a set of non-invasive methods for visualizing biological objects, which make it possible to track processes at the cellular and molecular levels). 
  
  Primary challenges for chemists in this field are the development of agents for non-invasive imaging, as well as biocompatible and bioorthogonal nanoparticles based on them. Such particles are employed in drug delivery to trace areas of drug accumulation, which facilitates a better understanding of the drug pharmacodynamics.
  
  Due to the numerous advantages considered in this work, it is preferable to use phosphorescent complexes of transition metals as luminescent agents. The achievement of biocompatibility of imaging agents is most often carried out using universal drug delivery systems: liposomes and micelles.
  
  Thus, the goal of our study was to create systems for bioimaging based on iridium(III) phosphorescent complexes, the photophysical properties of which can be modified using known methods. Over the course of the work, a step-by-step synthesis of ligands and complexes based on them with  bioimaging – suitable emission and sensory properties was carried out. Moreover, the luminescent agents were structure-wise developed so as to be apt for incorporation into delivery systems: liposomes and block copolymer micelles. All of the synthesized organic and coordination compounds were characterized by numerous physico-chemical methods of analysis. 
  
  Photophysical properties of the luminescent complexes were investigated in detail, including the absorption, excitation and luminescence spectra measurement, as well as determination of the lifetime of the excited state and quantum yields in aerated and deaerated solutions.
  
  The resulting iridium complexes were incorporated into nanocarriers, creating labeled liposomes and block copolymer micelles, the photophysical properties of which were also studied.
  Additionally, the analysis of  emission properties pH-dependency  was carried out, which resulted in discovering the possibility of using liposomal systems based on the Ir(III) complex as intracellular pH sensors with a linearity range close to the physiological pH values .
  
  Series of obtained nanoparticles were subject to in vitro HeLa and CHO cells biovisualization studies. The results have proven the labeled nanocarriers to be efficiently internalizable into the cells, therefore successfully staining its compartments. 
  
  Furthermore, in vivo animal experiments were carried out at the University of Helsinki, Finland, employing our liposomal systems.
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.language.iso
metadata.value: ru
metadata.name: dc.subject
metadata.value: фосфоресцентные комплексы иридия(III)
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: биоимиджинг
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: наночастицы
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: липосомы
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: мицеллы
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: системы доставки лекарственных средств
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: внутриклеточные люминесцентные  рН - сенсоры
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: phosphorescent iridium(III) complexes
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: bioimaging
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: nanoparticles
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: liposomes
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: micelles
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: drug delivery systems
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: intracellular luminescent pH - sensors
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.title
metadata.value: Synthesis of iridium(III) phosphorescent complexes and biocompatible nanoparticles based on them for bioimaging application
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.title.alternative
metadata.value: Синтез фосфоресцентных комплексов иридия(III) и биосовместимых наночастиц на их основе для применения в биоимиджинге
metadata.lang: ru_RU
resources.filename: Vypusknaa_kvalifikacionnaa_rabota_Koblova_Alla.pdf
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/39765/2/Vypusknaa_kvalifikacionnaa_rabota_Koblova_Alla.pdf
resources.format: Adobe PDF
resources.description: Article
resources.size: 34,38 MB
resources.filename: reviewSV_otzyv_Koblova.pdf
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/39765/3/reviewSV_otzyv_Koblova.pdf
resources.format: Adobe PDF
resources.description: ReviewSV
resources.size: 210,02 kB
resources.filename: reviewSV_st055890_Koblova_Alla_Arturovna_(supervisor)(Ru).txt
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/39765/4/reviewSV_st055890_Koblova_Alla_Arturovna_%28supervisor%29%28Ru%29.txt
resources.format: Text
resources.description: ReviewSV
resources.size: 4,06 kB
resources.filename: reviewSV_st055890_Koblova_Alla_Arturovna_(supervisor)(En).txt
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/39765/5/reviewSV_st055890_Koblova_Alla_Arturovna_%28supervisor%29%28En%29.txt
resources.format: Text
resources.description: ReviewSV
resources.size: 2,29 kB