Właściwości fotofizyczne i termodynamiczne pochodnych

Michał Kotkowiak
Politechnika Poznańska / Instytut Fizyki
Stypendysta projektu pt. „Wsparcie stypendialne dla doktorantów na kierunkach uznanych
za strategiczne z punktu widzenia rozwoju Wielkopolski”, Poddziałanie 8.2.2 Programu
Operacyjnego Kapitał Ludzki
Właściwości fotofizyczne i termodynamiczne pochodnych chlorofilu
i hemu w układach objętościowych i dwuwymiarowych
Choroby nowotworowe nadal stanowią ogromne wyzwanie dla naukowców, obwołano
je plagą XXI wieku, pomimo iż osiągniecia współczesnej medycyny podniosły znacząco
wydajność ich leczenia. Dobór odpowiedniej metody oraz schematu leczenia daje znaczne
szanse na osiągniecie sukcesu terapeutycznego i poprawę prognozy chorego. Celem
nadrzędnym stosowanych aktualnie terapii jest zwiększenie ich efektywności i swoistości
działania przy jednoczesnej minimalizacji efektów toksycznych. Pomimo olbrzymiego
postępu nauk medycznych poszukiwanie coraz to skuteczniejszych metod leczenia lub
ulepszenie już istniejących jest sprawą priorytetową.
Fotomedycyna, a w szczególności terapia fotodynamiczna leczenia nowotworów, jako
innowacyjna i nowoczesna metoda jest stosowana i rozwijana w Poznaniu. Największym
atutem opisywanej techniki jest brak działania mutagennego na organizm ludzki, co daje jej
przewagę nad konwencjonalnymi możliwościami leczenia w tym obszarze medycyny.
Spektakularne wyniki leczenia niektórych typów nowotworów z zastosowaniem terapii
fotodynamicznej sprawiają, że jest to jedna z najbardziej obiecujących metod współczesnej
medycyny, jaka pojawiła się w onkologii w ciągu ostatnich lat. Większość fotoaktywnych
preparatów dostępnych na rynku charakteryzuje się niestety zbyt niską specyficznością.
W terapii fotodynamicznej wykorzystuję się związki fotoaktywne, które wzbudzone
światłem inicjują reakcję fotodynamiczną prowadza do niszczenia komórek patologicznych.
O skuteczności działania fotuczulacza decydują jego fotofizyczne właściwości, odpowiednia
lokalizacja, inkorporacja i oddziaływanie na poziomie molekularnym z różnymi organellami
lub subkomórkowymi strukturami.
Pierwszy etap prac badawczych objętych pracą doktorską pt. „Właściwości fotofizyczne
i
termodynamiczne
pochodnych
chlorofilu
i
hemu
w
układach
objętościowych
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego
i dwuwymiarowych” stanowi wieloparametryczna charakteryzacja związków fotoaktywnych
w układach objętościowych z silnym naciskiem na określenie parametrów fotofizycznych
decydujących o ich dalszej przydatności do indukowania wydajnej reakcji fotodynamicznej in
vivo.
Dopełnieniem
tego
etapu
badań
będzie
charakterystyka
zachowania
się
wyselekcjonowanych barwników w dwuwymiarowych układach tworzonych na granicy faz z
użyciem stacjonarnych metod spektroskopowych. Drugi etap badań będzie e dotyczyć badań
w oparciu o modelowanie charakteru oddziaływań pomiędzy naturalnymi barwnikami,
pochodnymi feofityny a, skompleksowanej z różnymi jonami metali oraz hemu, a lipidami o
różnej budowie, w dwuwymiarowych warstwach na granicach faz.
Projekt objęty tematyką mojej pracy doktorskiej, wkomponowuje się w nurt badań
interdyscyplinarnych prowadzących do wykorzystania spektroskopii optycznej w celu
uzyskania ważnych informacji dotyczących organizacji oraz oddziaływań molekularnych.
Pozwoli to na ocenę wydajności wbudowywania się związków farmakologicznie aktywnych
istotnych z punktu widzenia medycznych zastosowań oraz na przeprowadzenie analizy ich
przydatności w terapii.
W ciągu ostatnich kilku lat województwo wielkopolskie zajmuje pierwsze miejsce
w Polsce pod względem zachorowalności na nowotwory skóry. Problem ten dotyka
wszystkich grup wiekowych i wykazuje tendencję rosnącą (dane pochodzą z Krajowego
rejestru Nowotworów przytoczono na podstawie Narodowego Programu Zwalczania Chorób
Nowotworowych). Istnieje zatem potrzeba pozyskiwania środków finansowych, które
umożliwią wdrożenie innowacyjnych rozwiązań i transferu technologii z laboratorium
fizycznego do placówek przyklinicznych zajmujących się tematyką onkologiczną. Umożliwi to
dalszy rozwój usług medycznych w naszym regionie czyniąc go bardziej innowacyjnym.
Politechnika Poznańska, na której prowadzone są moje badania, wykorzystuje swój
ogromny potencjał dla rozwoju regionu, wzrostu jego konkurencyjności oraz integracji
poprzez realizację na wysokim, międzynarodowym poziomie interdyscyplinarnych badań
naukowych o możliwościach aplikacyjnych. Dzięki temu Wielkopolska będzie mogła
rywalizować w omawianej tematyce z innym regionami oraz wzmocnić swoją pozycję w UE.
W mojej pracy doktorskiej mam zamiar wykorzystać komplementarne, metody badawcze do
charakteryzacji materiałów mających przyszłościowe zastosowania. Pozwoli to na tanią
i szybką ocenę przydatności dużej grupy, nowych, innowacyjnych materiałów molekularnych
do terapii oraz leczenia chorób określanych mianem plagi XXI wieku.
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego