Abstract
Glioma is the most aggressive type of brain tumors encountered in medical practice. The high frequency of diagnosed cases and risk of metastasis, the low efficiency of traditional therapy, and the usually unfavorable prognosis for patients dictate the need to develop alternative or combined approaches for an early diagnosis and treatment of this pathology. High expectations are placed on the use of upconversion nanoparticles (UCNPs). In this study, we have produced and characterized UCNPs doped with the rare-earth elements ytterbium and thulium. Our UCNPs had photoluminescence emission maxima in the visible and infrared spectral regions, which allow for deep optical imaging of tumor cells in the brain. Moreover, we evaluated the toxicity effects of our UCNPs on a normal brain and glioma cells. It was revealed that our UCNPs are non-toxic to glioma cells but have a moderate cytotoxic effect on primary neuronal cultures at high concentrations, a condition that is characterized by a decreased cellular viability and changes in the functional metabolic activity of neuron-glial networks. Despite the great potential associated with the use of these UCNPs as fluorescent markers, there is a need for further studies on the rate of the UCNPs accumulation and excretion in normal and tumor brain cells, and the use of their surface modifications in order to reduce their cytotoxic effects.
Highlights
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИВысокая частота диагностируемых случаев глиомы, риск образования метастазов, низкая эффективность традиционной терапии и неутешительный прогноз для пациентов диктуют необходимость поиска альтернативных или комбинированных подходов к своевременной диагностике и лечению данной патологии.
Высокая перспективность применения НАФ в качестве люминесцентных маркеров делает необходимым изучение скорости накопления и выведения НАФ в опухолевых и здоровых клетках нервной системы, а также возможностей модификации поверхности наночастиц для снижения токсических эффектов.
Глиомы являются наиболее распространенным и агрессив ным типом опухолей головного мозга, для которых характерны минимальные сроки дожития (не более лет), высокая частота образования метастазов и ле тальных исходов [1].
Summary
Высокая частота диагностируемых случаев глиомы, риск образования метастазов, низкая эффективность традиционной терапии и неутешительный прогноз для пациентов диктуют необходимость поиска альтернативных или комбинированных подходов к своевременной диагностике и лечению данной патологии. Высокая перспективность применения НАФ в качестве люминесцентных маркеров делает необходимым изучение скорости накопления и выведения НАФ в опухолевых и здоровых клетках нервной системы, а также возможностей модификации поверхности наночастиц для снижения токсических эффектов. Глиомы являются наиболее распространенным и агрессив ным типом опухолей головного мозга, для которых характерны минимальные сроки дожития (не более лет), высокая частота образования метастазов и ле тальных исходов [1]. Наночастицы также могут выступать в каче стве флуоресцентных маркеров, обеспечивающих визуализацию опухолевых клеток для определе ния четких границ резекции в ходе хирургическо го вмешательства. Эффективность применения НАФ в клинической практике определяется в первую оче редь отсутствием или низким уровнем токсичности для здоровых нервных клеток. В настоящей работе синтезированы и охарак теризованы НАФ, легированные ионами иттербия и тулия (NaYF4:Yb,Tm), изучено их токсическое дей ствие на нормальные и опухолевые клетки нервной системы
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
