Kết quả được công bố trên tạp chí Materials & Design.
Các nhà khoa học cho biết, một số phương thức đầy hứa hẹn để điều trị ung thư - chẳng hạn như liệu pháp quang động và liệu pháp quang nhiệt – đòi hỏi đo chính xác và thường xuyên nhiệt độ của các hệ thống cơ thể con người ở cấp độ phân tử.
Ví dụ, trong liệu pháp quang động, khối u được chiếu tia laser để kích hoạt thuốc đã được đưa vào cơ thể, điều đó làm nóng mô khối u. Tuy nhiên, để cơ thể bệnh nhân đáp ứng với điều trị, khối u nên được làm nóng đến 42-45 độ: nếu nhiệt độ tăng cao hơn sẽ bắt đầu quá trình gấp protein và tổn thương các mô khỏe mạnh lân cận.
Theo các nhà khoa học, các kết quả tính toán lý thuyết cũng như các loại nhiệt kế hiện có đều là rất bất tiện và không mang lại độ chính xác đo lường cao. Để giải quyết vấn đề này, một nhóm chuyên gia với sự tham gia của các nhà khoa học NUST MISIS đã tổng hợp được những chất có thể hoạt động như nhiệt kế siêu chính xác ở cấp độ phân tử.
"Nhiệt kế phân tử là một nhóm các chất có đặc tính quang học thay đổi theo nhiệt độ. Chúng tôi đã tổng hợp hai chất như vậy và đã nghiên cứu tính chất phát quang của chúng. Khi được đốt nóng, phổ phát xạ và thời gian tồn tại của chúng thay đổi - điều này là đủ để ghi lại sự thay đổi nhiệt độ với độ chính xác +/- 0,1° C. Nhiệt độ được đọc trên cùng một thiết bị được sử dụng để chiếu xạ thuốc được đưa vào", - chuyên gia Roman Akasov từ Phòng thí nghiệm Vật liệu nano Y sinh tại Đại học NUST MISIS cho biết.
Các chất được tổng hợp thuộc nhóm porphyrin hòa tan trong nước đã được nghiên cứu kỹ lưỡng.Theo các tác giả của nghiên cứu, khác với các nhiệt kế phân tử khác, các chất này dễ tổng hợp và sửa đổi.
Sau khi xác định độc tính của các nhiệt kế mới, các nhà khoa học phát hiện ra rằng, một trong những hợp chất là khá độc khi được chiếu tia laser. Theo các tác giả, sự kết hợp này sẽ cho phép sử dụng chất này không chỉ như nhiệt kế phân tử mà còn như một loại thuốc quang động với nhiệt kế tích hợp, có khả năng chống lại các tế bào khối u.
Các nhà khoa học từ Đại học Tổng hợp Sankt-Peterburg, Viện Hóa lý và Điện hóa Frumkin thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga, Viện Hóa học đại cương và hóa vô cơ mang tên Kurnakov, Đại học Công nghệ Lappeenranta (Phần Lan), Đại học Tổng hợp Công nghệ và Nghiên cứu Quốc gia (NUST MISiS), Đại học Y khoa Quốc gia Matxcơva mang tên Sechenov, Đại học Công nghệ Quốc gia Volga đã tham gia vào nghiên cứu. Các công việc được thực hiện trong khuôn khổ dự án của Quỹ Khoa học Nga (RSF) số 19-13-00410.
Nhiệm vụ trước mắt của các nhà khoa học là nghiên cứu chi tiết các đặc tính quang lý của các porphyrin thu được dưới sự chiếu xạ kéo dài trong liệu pháp quang động. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu có kế hoạch tiếp tục phát triển các loại thuốc kết hợp mới.