Основной научной проблемой, решаемой в рамках данного проекта, является разработка и создание новых многофункциональных материалов для фотофармакологии. Авторами проекта предлагаются новые фотофармакологические агенты – гибридные наноматериалы, обладающие одновременно тремя функциями – (i) биологической активностью, (ii) возможностью изменения биоактивности в результате оптического воздействия и (iii) люминесцентными свойствами.
Актуальность исследования определяется высоким интересом современной фундаментальной науки и медицины к поиску новых соединений, на основе которых возможна реализация концепции фотопереключения биологической активности. Такие соединения, меняющие биоактивность в зависимости от конформации, изменяющейся под действием света, формируют основу фотофармакологии – бурно развивающегося междисциплинарного направления, объединяющего усилия ученых в области биологии, медицины, органической химии, материаловедения, лазерной химии [1]. Концепция оказалась плодотворной и уже продемонстрировала эффективность в фотопереключаемой антимикробной [2], противораковой терапии [3], в офтальмологии [4] и т.д. В мировой практике есть примеры успешного синтеза целого ряда новых соединений, демонстрирующих фотоиндуцированные изменения структуры и, как результат, модуляцию их активности в отношении целевых задач; некоторые из этих веществ уже проходят доклинические исследования [5].

Данный проект нацелен на создание гибридного наноматериала, обладающего одновременно 3 функциями: (i) биологической активностью (антихолинэстеразного действия), (ii) изменением биологической активности под воздействием оптического излучения и (iii) люминесценцией для обеспечения пространственной визуализации локализации биологически активного вещества. Актуальность разработки и создания предлагаемых в проекте гибридных наноструктур определяется перспективой их дальнейшего использования в лечении ряда нейродегенеративных расстройств, при котором используются синтетические соединения с фотоконтролируемой активностью. Преимуществом предлагаемого метода будет возможность контроля величины ингибирования ферментов группы холинэстераз фосфонатными группами в результате оптического воздействия, а также возможность оптического контроля области их терапевтического действия.