Nanoparticles-based photosensitizers with effect of aggregation-induced emission

Abstract

Photodynamic therapy (PDT) is a method of the treatment of localized cancers, based on a photochemical reaction between a light-activated molecule or photosensitizer (PS), light, and molecular oxygen. Correct choice of PS is of fundamental importance for PDT efficacy. Despite numerous studies in this field, most known PS have some drawbacks, e.g. lack of specificity and aggregation in aqueous media. Consequently, the search for an ideal PS is es sential for further development of PDT. Here we review classification and analyse main features of different generations of PS and describe the mechanisms of their action. Various methods of targeted delivery of PS to tumor cells are discussed. The advantages of PS nanoparticles with the effect of aggregation-induced emission (AIE) over the classic photosensitizers are presented. A possibility of practical application of such light-emitting structures in cancer phototherapy is shown.

Фотодинамічна терапія (ФТД) — це метод лікування локалізованих видів раку, що заснований на фото хімічній реакції між активованою світлом молекулою або фотосенсибілізатором (ФС), світлом і молекуляр ним киснем. Вирішальне значення для забезпечення ефективності ФДТ має правильно обраний ФС. Незважаючи на численні дослідження в цьому на прямку, більшість відомих ФС мають ряд недоліків, такі як відсутність специфічності і агрегація в водних середовищах. Отже, пошук ідеального ФС — актуаль не завдання для подальшого розвитку ФДТ. У цьому огляді представлено класифікацію і аналізуються основні особливості ФС різних поколінь, описано механізми їх дії. Обговорюються різні способи здій снення адресної доставки ФС до пухлинних клітин. Описано переваги наночастин ФС з ефектом агрега ційно-індукованої емісії (АІЕ) відносно вихідних фото сенсибілізаторів. Показана можливість використання таких світловипромінюючих структур для практичного застосування в фототерапії раку.