Светочувствительные неорганические наноматериалы для терапии, диагностики и доставки биоактивных веществ, механизмы их взаимодействия с биологическими объектами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Зюзин Михаил Валерьевич

• Зюзин Михаил Валерьевич
• доктор наук
• 2024

Оглавление диссертации доктор наук Зюзин Михаил Валерьевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 Анализ литературных данных по видам неорганических светочувствительных наноматериалов и их применению в клинической практике

1.1 Создание светочувствительных материалов

1.2 Клинические испытания светочувствительных наноматериалов

ГЛАВА 2 Контролируемая фотоопосредованная доставка биоактивных веществ в клетки

2.1 Особенности взаимодействия наноматериалов с биологическими объектами

2.2 Особенности взаимодействия света со светочувствительных наноматериалами

2.3 Композитные носители для селективного фотоопосредованного окрашивания клеток

2.4 Направленная доставка биоактивных веществ с помощью клеточных систем, модифицированных светочувствительными материалами

Выводы к ГЛАВЕ

ГЛАВА 3 Оптическая термометрия с помощью светочувствительных наноматериалов в биологических объектах

3.1 Термометрия на наномасштабе с помощью резонансных диэлектрических наночастиц в клетке

3.2 Мониторинг изменения температуры в реальном времени фотоопосредованной доставки биоактивных веществ в клетки с помощью композитных носителей, модифицированных флуоресцентными наноалмазами и золотыми наночастицами

3.3 Флуоресцентная термометрия для точного измерения лазерного нагрева наночастиц в клетках на наномасштабе

Выводы к ГЛАВЕ

ГЛАВА 4 Биовизуализация с помощью светочувствительных наноматериалов

4.1 Биораспределение наноматериалов in vivo

4.2 Мониторинг внутриклеточного распределения флуоресцентных носителей биологически активных соединений

4.3 Подходы по флуоресцентной биовизуализации лабораторных животных при системном и локальном введении наноматериалов

Выводы к ГЛАВЕ

ГЛАВА 5. Фотоиндуцированная терапия злокачественных новообразований с помощью светочувствительных наноматериалов

5.1 Терапия злокачественных новообразований с помощью светочувствительных наноматериалов

5.2 Применение светочувствительных материалов в терапии злокачественных новообразований

Выводы к ГЛАВЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Светочувствительные неорганические наноматериалы для терапии, диагностики и доставки биоактивных веществ, механизмы их взаимодействия с биологическими объектами»

Актуальность

Светочувствительные неорганические наноматериалы - это новый класс материалов, которые могут быть использованы как активные элементы для разработки неинвазивных, точных и управляемых медицинских устройств в широком спектре биомедицинских применений, включая фототермическую терапию, фотодинамическую терапию, доставку лекарств и термометрию на наномасштабе [1]. В зависимости от их природы светочувствительные неорганические наноматериалы демонстрируют различный оптический отклик, что, в свою очередь может быть использовано для тех или иных задач медицины. В частности, плазмонные наночастицы могут эффективно конвертировать световую энергию в тепло, что находит свое применение в терапии социально значимых заболеваний [2]. Фотолюминесцентные наночастицы (квантовые точки, углеродные точки, наночастицы, содержащие редкоземельные элементы и проч.) используются в биовизуализации [3], а диэлектрические наночастицы с высоким показателем преломления имеют температурно-зависимые спектры комбинационного рассеяния света, что позволяет измерять температуру биологических объектов на наномасштабе [4]. Все вышеперечисленные оптические особенности светочувствительных неогранических наноматериалов зависят от их физико-химических параметров, таких как размер, форма, химический состав и проч., которые в свою очередь определяют механизмы их взаимодействия с биологическими объектами, а также биологический отклик этих объектов [5]. Таким образом, образованы активно развивающиеся направления - «Биофотоника» и «Наноинженерия», которые отвечают за создание наноматериалов с заданными параметрами. В частности, недавние успехи в области коллоидной химии и наноинженерии позволяют получить наноматериалы с нужным оптическим откликом. Несмотря на многообразие существующих типов светочувствительных наноматериалов, фокус в этой диссертационной работе направлен на изучение и применение (^ золотых наночастиц как эффективных преобразователей света в тепло, (и) кремниевых

наночастиц и наночастиц из оксида железа, имеющих температурнозависимый спектр комбинационного рассеяния света, (ш) флуоресцентных наноалмазов, ОДМР спектр которых также является чувствительным к температуре.

Степень разработанности темы исследования

Несмотря на внушительные результаты, существует ряд ограничений, которые сдерживают применение светочувствительных неорганических наноматериалов в биомедицине. Например, до конца не решена проблема эндосомального/лизосомального высвобождения наноматериалов с загруженными биоактивными веществами в цитозоль клеток после их захвата путем эндоцитоза. Инициирование этого процесса внутри клеток требует углубленного изучения, а также необходима разработка стратегии дизайна и дополнительной модификации наноматериалов [6,7]. Более того, при наличии множества светочувствительных клеточных систем для направленной доставки биоактивных веществ в клетки, была слабо исследована совокупность факторов, влияющая на эффективность направленной доставки, а также параметры взаимодействия света с системами доставки для эффективного высвобождения доставляемых веществ в опухолевом окружении. В настоящий момент светочувствительные наноматериалы можно выделить в отдельное научное направление, что делает необходимым их изучение как функциональных материалов, которые обеспечивают решение различных наукоемких задач, в том числе в области биомедицины.

Целью данной работы является исследование биофизических и оптических характеристик новых светочувствительных неорганических наноматериалов (плазмонных наноматериалов, а также наноматериалов с высоким показателем преломления) для решения задач медицины и биофотоники, а также разработка новых методов диагностики, терапии и доставки биоактивных соединений с помощью таких светочувствительных наноматериалов. Для достижения намеченной цели было необходимо решить следующие задачи.

1. Разработать методы получения некоторых типов светочувствительных неорганических наноматериалов (плазмонных наноматериалов, а также

наноматериалов с высоким показателем преломления), в том числе композитного состава. Исследовать корреляцию структурных и оптических свойств полученных светочувствительных наноматериалов. Разработать методы доставки биоактивных веществ с помощью полученных светочувствительных материалов. Определить оптимальные биофизические параметры доставки различных веществ в цитозоль клеток.

2. Изучить физические характеристики разработанных светочувствительных материалов (плазмонных, высокоиндексных, в том числе композитного состава), влияющие на доставку и фотоопосредованное высвобождение биоактивных веществ в клетках.

3. Разработать носители биоактивных веществ на основе клеток, модифицированные плазмонными светочувствительными наноматериалами, для направленной доставки и фотоопосредованного высвобождения лекарств в опухолевые сфероиды на основе меланомы. Изучить направленную и спонтанную миграцию разработанных светочувствительных средств доставки на основе клеток.

4. Разработать и исследовать разные методы оптической термометрии с помощью светочувствительных наноматериалов (флуоресцентные наноалмазы, наночастицы с высоким показателем преломления) и проанализировать фотофизические процессы в них.

5. Разработать метод температурного картирования клеток с помощью флуоресцентных красителей для изучения механизма гибели клеток при оптическом нагреве.

6. Разработать подходы по флуоресцентной визуализации in vivo с помощью светочувствительных неорганических наноматериалов.

7. Разработать подходы по терапии (в том числе комбинированной) опухолевых заболеваний с помощью светочувствительных наноматериалов на основе плазмонных наночастиц, оценить эффективность фототермического преобразования светочувствительных материалов, а также разработать методы по оценке эффективности комбинированной терапии меланомы.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые разработано, исследовано и описано следующее:

- Впервые изучены биофизические характеристики разных типов светочувствительных носителей на основе полимеров/диоксида кремния для увеличения трансфекции модельных клеток HeLa плазмидной ДНК, кодирующей зеленый флуоресцентный белок. Эффективность трансфекции достигла 32% за счет (^ эндосомального/лизосомального высвобождения ДНК, индуцированного материалом ^Ю2) носителей, (и) оптимально подобранных условий инкубации клеток с носителями, и (ш) добавления препарата Хлорохина для повышения значения рН в эндосомах/лизосомах.

- Впервые предложен метод по контролируемому фотоопосредованному окрашиванию живых клеток флуоресцентными метками, инкапсулированными в светочувительные композитные частицы на основе полимеров, модифицированных золотыми наночастицами. Продемонстрировано селективное окрашивание разных структур клетки, таких как цитоскелет и ядро клетки. Разработанный метод был впоследствии применен для мониторинга высвобождения ионов кальция из внутриклеточных депо в цитоплазму.

- Созданы светочувствительные клеточные системы на основе мезенхемальных стволовых клеток (МСК) из костного мозга человека с загруженными композитными носителями из полимеров и золотых наночастиц для направленной доставки противоопухолевых лекарств в область опухоли. Впервые исследовано влияние светочувствительных композитных носителей на биофизические параметры МСК. Изучена эффективность направленной доставки и фотоопосредованного высвобождения противоопухолевого лекарства на модели 3D сфероидов меланомы, что так же является новизной работы.

- Впервые проведен сравнительный анализ оптического нагрева наночастиц из различных материалов с помощью численного моделирования. Впервые экспериментально определена температура фотоопосредованного высвобождения биоактивных веществ из светочувствительных композитных

носителей вне и внутри клеток помощью резонансных диэлектрических частиц, таких как флуоресцентные наноалмазы с азото-замещенными ваканасиями и наночастицы оксида железа Fe2Oз, которые ранее являлись слабоизученными материалами в области нанотермометрии биологических объектов. Измерение температуры при помощи наноалмазов с азото-замещенными вакансиями было осуществлено по измерению сдвига оптически-детектируемого магнитного резонанса. Измерение температуры при оптическом нагреве резонансной диэлектрической частицы оксида железа Fe2Oз было реализовано с помощью анализа спектра комбинационного рассеяния. Изучено влияние повышения температуры при фотоопосредованном высвобождении веществ на жизнеспособность клеток.

- Впервые исследован механизм гибели клеток при оптической гипертермии с одновременной флуоресцентной термометрией методом температурного картирования клеток с помощью времени жизни флуоресценции красителя.

- Разработана новая методология по визуализации внутриклеточной деградации и изучению кинетики высвобождения флуоресцентных биоактивных веществ внутри клеток из различных композитных носителей на основе полимеров/диоксида кремния с помощью конфокальной микроскопии и обработки изображений с использованием программного обеспечения МайаЬ и СеПРгоШег. Исследованы биофизические параметры, влияющие на эффективность доставки и высвобождения веществ в клетках.

- Впервые показано, что светочувствительные носители на основе плазмонных наночастиц, меченные 18^е, демонстрируют синергетический эффект в ингибировании роста опухоли меланомы с помощью радионуклидной, фототермической и химиотерапии.

Практическая значимость работы

Разработанные подходы дали толчок для развития новых методик в прикладных областях биофотоники и медицины, а также упростили и улучшили существующие.

- Увеличена эффективность трансфекции модельных клеток композитными субмикрометровыми носителями на основе диоксида кремния, загруженными плазмидной ДНК, до 32%, что примерно в 6 раз больше, чем эффективность трансфекции с помощью аналогичных полимерных носителей.

- Предложенный метод по фотоопосредованному окрашиванию модельных клеток позволяет селективно и поочередно окрашивать определенные клетки, что делает возможным не только доставлять в нужные клетки необходимые биоактивные вещества, но и инициировать высвобождение всей дозы веществ в клетках под действием света.

- Увеличена эффективность направленной фотоопосредованной доставки противоопухолевого препарата Винкристин с помощью мезенхимальных стволовых клеток (МСК), которые были модифицированы светочувствительными композитными носителями, в опухолевые сфероиды из первичных клеток меланомы в 16 раз по сравнению со аналогичными светочувствительными носителями без МСК.

- Предложен метод по доставке биоактивных веществ в клетки с помощью светочувствительных композитных носителей, при котором фотоопосредованное высвобождение достигается при меньшей (в 2 раза) интенсивности лазерного излучения, что позволяет снизить возможные пагубные эффекты излучения на здоровые клетки и ткани.

- Показано, что использование резонансных диэлектрических наночастиц существенно ускоряет измерение температуры при их оптическом нагреве за счет регистрации сдвига спектров комбинационного рассеяния или спектров оптически-детектируемого магнитного резонанса. У металлических наночастиц, которые использовались ранее для нагрева лазерным излучением, процесс термометрии затруднен, так как у таких частиц отсутствует термочувствительный оптический отклик.

- На основе эффекта оптического нагрева плазмонных наночастиц (золотые наностержни), выявлены оптимальные параметры (добавленное количество наночастиц к клеткам, приложенная плотность мощности лазерного

излучения, время излучения) для гипертермии, необходимой для апоптоза и/или некроза модельных клеток.

- В предложенной методике по комбинированной терапии меланомы с помощью плазмонных наночастиц найдены оптимальные условия для повышения эффективности терапии за счет синергетического эффекта (С1 = 0.79) от трех терапий: фототермической, радионуклидной и химиотерапии.

Теоретическая значимость работы

В работе разработаны светочувствительные композитные носители, а также светочувствительные клеточные системы для доставки биоактивных веществ в клетки. Разработанные системы имеют большой потенциал в комбинированной терапии и могут обеспечить инновационный подход в лечении онкологических заболеваний. В качестве следующего шага работы можно рассматривать использование модели опухолевого ксенотрансплантата, полученного из первичной опухоли пациента, в качестве возможного инструмента для оценки терапевтической эффективности и токсичности клеточной терапии с дальнейшим тестированием разработанной клеточной системы доставки в доклинических исследованиях. В модели ксенотрансплантата опухолевые клетки, полученные из первичной опухоли пациента, будут имплантированы иммунодефицитным мышам подкожно или ортотопически. Модель ксенотрансплантата сохраняет молекулярно-генетические характеристики первичной опухоли пациента, ее гетерогенность, метастатический потенциал, и позволяет оценить терапевтические свойства разработанных систем доставки на основе светочувствительных композитных носителей и клеточных систем.

Методология и методы исследования

Синтез светочувствительных материалов выполнен с помощью химических методов. Например, синтез золотых наночастиц был выполнен методом Бруста и Шифрина, синтез кремниевых наночастиц был выполнен методом лазерной абляции, синтез наночастиц оксида железа был выполнен методом сольвотермального синтеза. Перевод светочувствительных наночастиц

из органической в водную среду, а также их стабилизация была выполнена методом лигандного обмена. Композитные светочувствительные материалы были синтезированы методом «Слой-за-Слоем». Структурная и оптическая характеризация синтезированных наноструктурированных материалов была осуществлена с помощью просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии, динамического рассеяния света, лазерной допплеровской анемометрии, флуоресцентной микроскопии. Визуализация взаимодействия светочувствительных материалов с клеточными культурами in vitro использовалась конфокальная лазерная сканирующая микроскопия. Цитотоксичность светочувствительных материалов была проверена методами AlamarBlue и МТТ. In vitro исследования по внутриклеточному захвату разрабатываемых носителей были проведены на 2D-клеточном монослое и/или в 3D системах опухолевых сфероидов. Для создания моделей опухолей использованы методы подкожного и внутрибрюшинного введения суспензии опухолевых клеток лабораторным животным. Оценка роста опухоли проводилась визуально, а также с использованием методов гистологического и морфометрического анализа образцов ткани экспериментальных животных. Анализ характера токсического воздействия светочувствительных материалов, а также выбор рекомендованных для введения доз препарата, был проведен на здоровых лабораторных животных путем определения индекса выживаемости методом Каплана-Мейера, а также стандартными методами гистологии и морфометрии. Исследование характера распределения и накопления светочувствительных материалов в сформированной опухоли, а также в остальных тканях и органах (легкие, печень, почки, сердце, селезенка), было проведено на модельных опухолях in vivo и ex vivo с использованием флуоресцентной визуализации.

Положения, выносимые на защиту

1. Композитные субмикронные и микронные носители на основе диоксида кремния инициируют доставку загруженных в них веществ в цитозоль модельных клеток (HeLa) за счет

эндосомального/лизосомального высвобождения этих веществ, которое вызвано набуханием и последующим разрушением эндосомальных/лизосомальных компартментов клетки вследствие повышения осмотического давления, обусловленного продуктами распада носителей из диоксида кремния.

2. Применение светочувствительных композитных носителей на основе полимеров и плазмонных наноструктур делает возможным фотоопосредованное контролируемое поочередное окрашивание модельных клеток (Н^а) селективными красителями (к цитоскелету и к ядру клетки) за счет фототермической дезинтеграции носителей.

3. Модификация мезензимальных стволовых клеток (МСК) светочувствительными композитными носителями на основе полимеров и плазмонных наноструктур субмикронного размера в количестве не более 10 носителей на клетку не влияет на миграционные способности МСК, а также обеспечивает направленную доставку по сигнальному пути CXCR4-SDF1 и фотоопосредованное высвобождение противоопухолевого лекарства в сфероиды меланомы, которые экспрессируют хемоаттрактант (SDF-1).

4. Температурное картирование окрашенных клеток с помощью измерения времени жизни флуоресценции красителя (Родамин Б) позволяет определить механизмы гибели клеток при реализации оптической гипертермии, используя плазмонные наночастицы (золотые наностержни). Достигаемая при этом температура (43-45 °С) приводит гибели не менее 70% модельных В16-Р10 клеток через апоптоз.

5. Диэлектрические наночастицы с высоким показателем преломления, включенные в композитные носители, обеспечивают локальный оптический нагрев импульсным фемтосекундным лазером (790 нм, 80 МГц) и последующее разрушение носителей вне и внутри клеток, а также термометрию на наномасштабе за счет анализа температурнозависимого спектра комбинационного рассеяния света. Средняя локальная

температура разрушения композитных носителей составляет 170 °С, что не является цитотоксичным для модельных клеток (мезенхимальные стволовые клетки и клетки почечно-клеточной карциномы) за счет мгновенного остывания высокоиндексной диэлектрической наночастицы. 6. Применение светочувствительных носителей на основе плазмонных наночастиц с эффективностью фототермического преобразования 15,7%, меченных терапевтическим радиоизотопом 18^е, позволяет добиться синергетического эффекта в ингибировании роста опухоли (комбинированный индекс = 0,79) при локальном лечении меланомы у мышей линии C57BL/6 с помощью радионуклидной, фототермической и химиотерапии.

Степень достоверности полученных результатов обеспечивается:

- строгостью применяемых экспериментальных методик и анализов данных;

- использованием оборудования, обеспечивающего необходимую чувствительность и точность эксперимента, а также согласием полученных экспериментальных данных с выводами теоретических моделей;

- воспроизводимостью полученных результатов;

- критическими рецензиями в ведущих научных журналах.

Личный вклад автора

Диссертационная работа является результатом многолетней работы автора в области биофотоники и взаимодействия наноматериалов с биологическими объектами. Автор является инициатором и непосредственным участником всех описанных в диссертации экспериментов, а также сформулированных идей и задач, подготовленных экспериментальных образцов, сделанных заключительных выводов, а также автором диссертации сделан ключевой вклад в написание статей.

Апробация работы

Результаты работы неоднократно были представлены соискателем в виде

устных докладов на российских и международных конференциях и школах:

NANAX-16 (2016 г., Марбург, Германия), METANANO-18, (2018г., Сочи, Россия); METANANO-19, (2019 г., Санкт-Петербург, Россия); Topical Problems of Biophotonics, (2019 г., Нижний Новгород, Россия); NANAX-2019 (2019 г., Гамбург, Германия); METANAN0-20 (2020 г., Тбилиси, Грузия), SPIE Photonics (2022 г., Страсбург, Франция), SLALOM (2021 г., Владивосток, Россия); School on High-Q Nanophotonics Structures for Biosensing (2021 г., Санкт-Петербург, России); Winter School on Photonics (2022 г., Санкт-Петербург, Россия), VII Съезд биофизиков России (2023 г., Краснодар, Россия), NanoBio2023 (2023 г., Ираклион, Греция).

Результаты, представленные в работе, также докладывались на локальных научных семинарах Университета ИТМО, Северо-Осетинского Государственного Университета имени К. Л. Хетагурова, Приволжского исследовательского медицинского университета, Национального исследовательского Нижегородского государственного университета имени Н. И. Лобачевского, Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. акад. И.П. Павлова, Российского научного центра радиологии и хирургических технологий имени академика А.М. Гранова, University of Nottingham (Ноттингем, Соединенное Королевство), Nazarbaev University (Астана, Казахстан), Huazhong University of Science and Technology (Ухань, Китай), Tel Aviv University (Тель-Авив, Израиль).

Финансовая поддержка

Диссертационная работа была частично выполнена при поддержке Российского Научного Фонда, номера грантов: 19-75-00039 (рук. М.В. Зюзин), 21-75-10044 (рук. М.В. Зюзин), 21-72-30018 (рук. Д.А. Зуев).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 25 статей в рецензируемых отечественных и зарубежных научных журналах, опубликовано более 10 тезисов докладов на конференциях. Всего соискатель является автором более 72 работ в международных рецензируемых научных изданиях согласно базе Scopus.

Объем и структура работы

Диссертация включает введение, пять глав, заключение, списки авторской и цитированной литературы. Диссертация состоит из 228 страниц и 64 рисунка. Список литературы включает 331 наименования. Благодарности

Автор выражает огромную благодарность своим российским и зарубежных коллегам, соавторам и друзьям за поддержку на различных этапах работы (в алфавитном порядке): К.В. Арабули, П.А. Белов, О.Л. Власова, Е.Н. Герасимова, Д.А. Зуев, Т.Е. Карпов, И.Г. Корякина, Д.С. Кузнецова, К.В. Лепик, Е.К. Макарова, С.В. Макаров, К.А. Митусова, Л.В. Михайлова, А.Р. Муслимов, А. Пельтек, Г.Б. Сухоруков, П.М. Тальянов, А.С. Тимин, Л.И. Фатхутдинова, М.И. Чурсина, А.Ю. Шикер, В.В. Ярошенко, W. Рагак.

Автор также выражает особую благодарность семье за вдохновение и мотивацию (в произвольном порядке): С.А. Зюзина, Н.А. Косогоров, К.Н. Сторейкер, Г.А. Каймакова, М.М. Курденкова.

ГЛАВА 1 Анализ литературных данных по видам неорганических светочувствительных наноматериалов и их применению в клинической

практике

1.1 Создание светочувствительных материалов

Наноразмерные функциональные материалы могут быть использованы для диагностики и лечения различных заболеваний, в том числе злокачественных новообразований. К такомсу полезному функционалу можно отнести чувствительность наноматериалов к свету, что открывает перспективы использования светочувствительных наноматериалов в медицине, например, в качестве светочувствительных систем для доставки биоактивных веществ в клетки [8,9], контрастных агентов для визуализации биологических объектов [10], терапевтических агентов [11,12] и прочее. Известно, что оптический отклик светочувствительных наноматериалов зависит от их физико-химических свойств (размер, форма, химический состав и прочее), которые, в свою очередь, можно контролировать в процессе химического синтеза наноматериалов. Существует множество различных рецептов химического синтеза светочувствительных наноматериалов, которые позволяют манипулировать их геометрией, кристалличностью, коллоидной стабильностью и монодисперсностью. Ниже приведены стандартные подходы к синтезу светочувствительных наноматериалов, которые были использованы в этой работе.

1.1.1 Синтез плазмонных наночастиц

Облучение светом плазмонной наночастицы приводит к коллективным колебаниям свободных электронов под действием электромагнитного поля на резонансной частоте (плазмонный резонанс). Было показано как теоретически, так и экспериментально, что частота и амплитуда плазмонного резонанса зависит от формы частицы, которая определяет, как свободные электроны поляризуются и распределяются на поверхности наночастицы. Поэтому управление формой плазмонной наночастицы является основным способом адаптации и точной настройки ее оптических резонансных свойств [13]. Обычно в химическом

синтезе форма наночастицы определяется кристаллической структурой исходных зародышей и взаимодействием различных граней зародышей со стабилизирующими лигандами.

Часто используемыми плазмонными наночастицами в медицине являются золотые наночастицы. Существует множество способов синтезировать золотые наночастицы, самый известный из которых - восстановление золотохлористоводородной кислоты (НАиСк) в растворе в присутствии стабилизирующих лигандов. Известны методы восстановления НАиСк как в органических растворителях, так и в водных растворах. Часто для этого используют различные восстановители, такие как боргидрид натрия (КаВШ), водород, реже алюминогидриды, гипофосфиты, аминобораны и проч. [14]. Нужно отметить, что сильные восстановители, например, боргидрид натрия быстро восстанавливают ионы металлов, поэтому для тонкого контроля размеров частиц, используют органические стабилизаторы (например, лимонная, аскорбиновая кислоты) [14]. Стандартный способ синтеза наночастиц золота в органических растворителях был предложен Брустом и Шифрином [15], который заключался в переносе тетрахлоаурата из водной в органическую фазу (Рисунок 1а) с дальнейшим восстановлением соли золота боргидридом натрия в присутствие стабилизаторов (Рисунок 1Ь).

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Зюзин Михаил Валерьевич, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Lee H.P. et al. Light-Responsive Inorganic Biomaterials for Biomedical Applications // Adv. Sci. John Wiley & Sons, Ltd, 2020. Vol. 7, № 17. P. 2000863.

2. Fernandes N. et al. Overview of the application of inorganic nanomaterials in cancer photothermal therapy // Biomater. Sci. The Royal Society of Chemistry, 2020. Vol. 8, № 11. P. 2990-3020.

3. Hong G. et al. Near-infrared fluorophores for biomedical imaging // Nat. Biomed. Eng. 2017 11. Nature Publishing Group, 2017. Vol. 1, № 1. P. 1-22.

4. Bradac C. et al. Optical Nanoscale Thermometry: From Fundamental Mechanisms to Emerging Practical Applications // Adv. Opt. Mater. John Wiley & Sons, Ltd, 2020. Vol. 8, № 15. P. 2000183.

5. Li Z. et al. Stimuli-Responsive Optical Nanomaterials // Adv. Mater. John Wiley & Sons, Ltd, 2019. Vol. 31, № 15. P. 1807061.

6. He W. et al. Nanocarrier-Mediated Cytosolic Delivery of Biopharmaceuticals // Adv. Funct. Mater. John Wiley & Sons, Ltd, 2020. Vol. 30, № 37. P. 1910566.

7. Pei D., Buyanova M. Overcoming Endosomal Entrapment in Drug Delivery // Bioconjug. Chem. American Chemical Society, 2019. Vol. 30, № 2. P. 273-283.

8. Sana B. et al. Recent development in near infrared light-responsive polymeric materials for smart drug-delivery systems // Mater. Today Chem. Elsevier, 2022. Vol. 25. P. 100963.

9. Zhao W. et al. Remote Light-Responsive Nanocarriers for Controlled Drug Delivery: Advances and Perspectives // Small. John Wiley & Sons, Ltd, 2019. Vol. 15, № 45. P. 1903060.

10. Wu Y. et al. Gold nanoparticles in biological optical imaging // Nano Today. Elsevier, 2019. Vol. 24. P. 120-140.

11. Wang Y. et al. Stimuli-responsive nanotheranostics based on lanthanide-doped upconversion nanoparticles for cancer imaging and therapy: current advances and future challenges // Nano Today. Elsevier, 2019. Vol. 25. P. 38-67.

12. Beik J. et al. Gold nanoparticles in combinatorial cancer therapy strategies // Coord. Chem. Rev. Elsevier, 2019. Vol. 387. P. 299-324.

13. Jauffred L. et al. Plasmonic Heating of Nanostructures // Chem. Rev. American Chemical Society, 2019. Vol. 119, № 13. P. 8087-8130.

14. Hühn J. et al. Selected standard protocols for the synthesis, phase transfer, and characterization of inorganic colloidal nanoparticles // Chem. Mater. American Chemical Society, 2017. Vol. 29, № 1. P. 399-461.

15. Brust M. et al. Synthesis of thiol-derivatised gold nanoparticles in a two-phase Liquid-Liquid system // J. Chem. Soc. Chem. Commun. The Royal Society of Chemistry, 1994. № 7. P. 801-802.

16. Turkevich J. et al. A study of the nucleation and growth processes in the synthesis of colloidal gold // Discuss. Faraday Soc. The Royal Society of Chemistry, 1951. Vol. 11, № 0. P. 55-75.

17. Frens G., Frens, G. Controlled Nucleation for the Regulation of the Particle Size in Monodisperse Gold Suspensions // NPhS. Springer Science and Business Media LLC, 1973. Vol. 241, № 105. P. 20-22.

18. Bastus N.G. et al. Kinetically controlled seeded growth synthesis of citrate-stabilized gold nanoparticles of up to 200 nm: size focusing versus Ostwald ripening // Langmuir. Langmuir, 2011. Vol. 27, № 17. P. 11098-11105.

19. Jana N.R. et al. Wet chemical synthesis of high aspect ratio cylindrical gold nanorods // J. Phys. Chem. B. 2001. Vol. 105, № 19. P. 4065-4067.

20. Nikoobakht B., El-Sayed M.A. Preparation and growth mechanism of gold nanorods (NRs) using seed-mediated growth method // Chem. Mater. 2003. Vol. 15, № 10. P. 1957-1962.

21. Palik E.D. Handbook of Optical Constants of Solids. Elsevier, 1991. P. 1117.

22. Yu P.Y. Fundamentals of Semiconductors (Google eBook). Springer, 2010. P. 775.

23. Shi L. et al. Monodisperse silicon nanocavities and photonic crystals with magnetic response in the optical region // Nat. Commun. 2013 41. Nature Publishing Group, 2013. Vol. 4, № 1. P. 1-7.

24. Abbarchi M. et al. Wafer scale formation of monocrystalline silicon-based Mie resonators via silicon-on-insulator dewetting // ACS Nano. American Chemical Society, 2014. Vol. 8, № 11. P. 11181-11190.

25. Bauerle D. (Dieter). Laser processing and chemistry.// Springer, 2011. P. 851.

26. Kuznetsov A.I. et al. Magnetic light // Sci. Reports 2012 21. //Nature Publishing Group, 2012. Vol. 2, № 1. P. 1-6.

27. Evlyukhin A.B. et al. Demonstration of magnetic dipole resonances of dielectric nanospheres in the visible region // Nano Lett. Nano Lett, 2012. Vol. 12, № 7. P. 3749-3755.

28. Majumder J. et al. Multifunctional and stimuli-responsive nanocarriers for targeted therapeutic delivery //. Taylor & Francis, 2020. Vol. 18, № 2. P. 205227.

29. Jia S. et al. Photoswitchable Molecules in Long-Wavelength Light-Responsive Drug Delivery: From Molecular Design to Applications // Chem. Mater. American Chemical Society, 2018. Vol. 30, № 9. P. 2873-2887.

30. Liu D. et al. The Smart Drug Delivery System and Its Clinical Potential // Theranostics. Theranostics, 2016. Vol. 6, № 9. P. 1306-1323.

31. Espinosa A. et al. Duality of Iron Oxide Nanoparticles in Cancer Therapy: Amplification of Heating Efficiency by Magnetic Hyperthermia and Photothermal Bimodal Treatment // ACS Nano. American Chemical Society, 2016. Vol. 10, № 2. P. 2436-2446.

32. Ambrosone A. et al. Control of Wnt/p-Catenin Signaling Pathway in vivo via Light Responsive Capsules // ACS Nano. American Chemical Society, 2016. Vol. 10, № 4. P. 4828-4834.

33. Timin A.S. et al. Multifunctional Scaffolds with Improved Antimicrobial Properties and Osteogenicity Based on Piezoelectric Electrospun Fibers Decorated with Bioactive Composite Microcapsules // ACS Appl. Mater. Interfaces. American Chemical Society, 2018. Vol. 10, № 41. P. 34849-34868.

34. Gerasimova E.N. et al. Real-Time Temperature Monitoring of Photoinduced Cargo Release inside Living Cells Using Hybrid Capsules Decorated with Gold

Nanoparticles and Fluorescent Nanodiamonds // ACS Appl. Mater. Interfaces. American Chemical Society, 2021. Vol. 13, № 31. P. 36737-36746.

35. Zyuzin M. V. et al. Influence of Temperature on the Colloidal Stability of Polymer-Coated Gold Nanoparticles in Cell Culture Media // Small. John Wiley & Sons, Ltd, 2016. Vol. 12, № 13. P. 1723-1731.

36. Jiang Z. et al. Peptide ligand-mediated targeted drug delivery of nanomedicines // Biomater. Sci. The Royal Society of Chemistry, 2019. Vol. 7, № 2. P. 461471.

37. Allen T.M. Ligand-targeted therapeutics in anticancer therapy // Nat. Rev. Cancer 2002 210. Nature Publishing Group, 2002. Vol. 2, № 10. P. 750-763.

38. Stefanick J.F. et al. Dual-receptor targeted strategy in nanoparticle design achieves tumor cell selectivity through cooperativity // Nanoscale. The Royal Society of Chemistry, 2019. Vol. 11, № 10. P. 4414-4427.

39. Din F.U. et al. Effective use of nanocarriers as drug delivery systems for the treatment of selected tumors // Int. J. Nanomedicine. Int J Nanomedicine, 2017. Vol. 12. P. 7291-7309.

40. Peer D. et al. Nanocarriers as an emerging platform for cancer therapy // Nat. Nanotechnol. 2007 212. Nature Publishing Group, 2007. Vol. 2, № 12. P. 751760.

41. Vauquelin G., Charlton S.J. Exploring avidity: Understanding the potential gains in functional affinity and target residence time of bivalent and heterobivalent ligands // Br. J. Pharmacol. John Wiley & Sons, Ltd, 2013. Vol. 168, № 8. P. 1771-1785.

42. Montet X. et al. Multivalent effects of RGD peptides obtained by nanoparticle display // J. Med. Chem. American Chemical Society , 2006. Vol. 49, № 20. P. 6087-6093.

43. Hong S. et al. The binding avidity of a nanoparticle-based multivalent targeted drug delivery platform // Chem. Biol. Chem Biol, 2007. Vol. 14, № 1. P. 107115.

44. Toporkiewicz M. et al. Toward a magic or imaginary bullet? Ligands for drug

targeting to cancer cells: principles, hopes, and challenges // Int. J. Nanomedicine. Dove Press, 2015. Vol. 10, № 1. P. 1399-1414.

45. Yoo J. et al. Active Targeting Strategies Using Biological Ligands for Nanoparticle Drug Delivery Systems // Cancers (Basel). Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI), 2019. Vol. 11, № 5.

46. Alibakhshi A. et al. Targeted cancer therapy through antibody fragments-decorated nanomedicines // J. Control. Release. J Control Release, 2017. Vol. 268. P. 323-334.

47. Correia I.R. Stability of IgG isotypes in serum // MAbs. MAbs, 2010. Vol. 2, № 3. P. 221-232.

48. Shaw A. et al. Binding to nanopatterned antigens is dominated by the spatial tolerance of antibodies // Nat. Nanotechnol. 2019 142. Nature Publishing Group, 2019. Vol. 14, № 2. P. 184-190.

49. Irani V. et al. Molecular properties of human IgG subclasses and their implications for designing therapeutic monoclonal antibodies against infectious diseases // Mol. Immunol. Pergamon, 2015. Vol. 67, № 2. P. 171-182.

50. Pietersz G.A. et al. Therapeutic targeting in nanomedicine: The future lies in recombinant antibodies // Nanomedicine. Future Medicine Ltd., 2017. Vol. 12, № 15. P. 1873-1889.

51. Hoffmann R.M. et al. Antibody structure and engineering considerations for the design and function of Antibody Drug Conjugates (ADCs) // Taylor & Francis, 2017. Vol. 7, № 3.

52. Liu H. et al. Ranking the susceptibility of disulfide bonds in human IgG1 antibodies by reduction, differential alkylation, and LC-MS analysis // Anal. Chem. American Chemical Society, 2010. Vol. 82, № 12. P. 5219-5226.

53. Jain N. et al. Current ADC Linker Chemistry // Pharm. Res. Springer New York LLC, 2015. Vol. 32, № 11. P. 3526-3540.

54. Zhou Q. Site-Specific Antibody Conjugation for ADC and Beyond // Biomed. 2017, Vol. 5, Page 64. Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2017. Vol. 5, № 4. P. 64.

55. Walsh S.J. et al. A general approach for the site-selective modification of native proteins, enabling the generation of stable and functional antibody-drug conjugates // Chem. Sci. The Royal Society of Chemistry, 2019. Vol. 10, №2 3. P. 694-700.

56. Feige M.J. et al. How antibodies fold // Trends Biochem. Sci. Elsevier Current Trends, 2010. Vol. 35, № 4. P. 189-198.

57. Liu H., May K. Disulfide bond structures of IgG molecules //. Taylor & Francis, 2012. Vol. 4, № 1. P. 17-23.

58. McAuley A. et al. Contributions of a disulfide bond to the structure, stability, and dimerization of human IgG1 antibody CH3 domain // Protein Sci. John Wiley & Sons, Ltd, 2008. Vol. 17, № 1. P. 95-106.

59. Marques A.C. et al. Functionalizing nanoparticles with cancer-targeting antibodies: A comparison of strategies // J. Control. Release. J Control Release, 2020. Vol. 320. P. 180-200.

60. Oliveira J.P. et al. Impact of conjugation strategies for targeting of antibodies in gold nanoparticles for ultrasensitive detection of 170-estradiol // Sci. Reports 2019 91. Nature Publishing Group, 2019. Vol. 9, № 1. P. 1-8.

61. Liebana S., Drago G.A. Bioconjugation and stabilisation of biomolecules in biosensors // Essays Biochem. Essays Biochem, 2016. Vol. 60, № 1. P. 59-68.

62. Tallawi M. et al. Strategies for the chemical and biological functionalization of scaffolds for cardiac tissue engineering: a review // J. R. Soc. Interface. J R Soc Interface, 2015. Vol. 12, № 108.

63. Goossens J. et al. Functionalization of gold nanoparticles with nanobodies through physical adsorption // Anal. Methods. The Royal Society of Chemistry, 2017. Vol. 9, № 23. P. 3430-3440.

64. Shen M. et al. Site-selective orientated immobilization of antibodies and conjugates for immunodiagnostics development // Methods. Methods, 2017. Vol. 116. P. 95-111.

65. Parracino M.A. et al. State-of-the-art strategies for the biofunctionalization of photoactive inorganic nanoparticles for nanomedicine // Photoactive Inorg.

Nanoparticles Surf. Compos. Nanosyst. Funct. Elsevier, 2019. P. 211-257.

66. Song H.Y. et al. Comparative study of random and oriented antibody immobilization as measured by dual polarization interferometry and surface plasmon resonance spectroscopy // Langmuir. American Chemical Society, 2012. Vol. 28, № 1. P. 997-1004.

67. Ou X. et al. Highly Stable Graphene-Based Multilayer Films Immobilized via Covalent Bonds and Their Applications in Organic Field-Effect Transistors // Adv. Funct. Mater. John Wiley & Sons, Ltd, 2013. Vol. 23, № 19. P. 2422-2435.

68. Polo E. et al. Tips for the functionalization of nanoparticles with antibodies // Methods Mol. Biol. Methods Mol Biol, 2013. Vol. 1051. P. 149-163.

69. Saha B. et al. The influence of covalent immobilization conditions on antibody accessibility on nanoparticles // Analyst. The Royal Society of Chemistry, 2017. Vol. 142, № 22. P. 4247-4256.

70. Akkapeddi P. et al. Construction of homogeneous antibody-drug conjugates using site-selective protein chemistry // Chem. Sci. The Royal Society of Chemistry, 2016. Vol. 7, № 5. P. 2954-2963.

71. Renault K. et al. Covalent Modification of Biomolecules through Maleimide-Based Labeling Strategies // Bioconjug. Chem. American Chemical Society, 2018. Vol. 29, № 8. P. 2497-2513.

72. Presolski S.I. et al. Copper-Catalyzed Azide-Alkyne Click Chemistry for Bioconjugation // Curr. Protoc. Chem. Biol. John Wiley & Sons, Ltd, 2011. Vol. 3, № 4. P. 153-162.

73. Baskin J.M. et al. Copper-free click chemistry for dynamic in vivo imaging // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. National Academy of Sciences, 2007. Vol. 104, № 43. P.16793-16797.

74. Knall A.C., Slugovc C. Inverse electron demand Diels-Alder (iEDDA)-initiated conjugation: a (high) potential click chemistry scheme // Chem. Soc. Rev. The Royal Society of Chemistry, 2013. Vol. 42, № 12. P. 5131-5142.

75. Schilling C.I. et al. Bioconjugation viaazide-Staudinger ligation: an overview // Chem. Soc. Rev. The Royal Society of Chemistry, 2011. Vol. 40, № 9. P. 4840-

4871.

76. Gordon M.R. et al. Field Guide to Challenges and Opportunities in Antibody-Drug Conjugates for Chemists // Bioconjug. Chem. American Chemical Society, 2015. Vol. 26, № 11. P. 2198-2215.

77. Gascón V. et al. Hybrid Ordered Mesoporous Materials as Supports for Permanent Enzyme Immobilization Through Non-covalent Interactions // Non-covalent Interact. Synth. Des. New Compd. John Wiley & Sons, Ltd, 2016. P. 345-360.

78. Huang H. et al. Avidin-biotin binding-based cell seeding and perfusion culture of liver-derived cells in a porous scaffold with a three-dimensional interconnected flow-channel network // Biomaterials. Elsevier, 2007. Vol. 28, №2 26. P. 3815-3823.

79. Vadlapudi A.D. et al. Functional and Molecular Aspects of Biotin Uptake via SMVT in Human Corneal Epithelial (HCEC) and Retinal Pigment Epithelial (D407) Cells // AAPS J. Springer, 2012. Vol. 14, № 4. P. 832.

80. Janjua T.I. et al. Clinical translation of silica nanoparticles // Nat. Rev. Mater. 2021 612. Nature Publishing Group, 2021. Vol. 6, № 12. P. 1072-1074.

81. Yang Y. et al. Silica-Based Nanoparticles for Biomedical Applications: From Nanocarriers to Biomodulators // Acc. Chem. Res. American Chemical Society, 2020. Vol. 53, № 8. P. 1545-1556.

82. Tan A. et al. First in man bioavailability and tolerability studies of a silica-lipid hybrid (lipoceramic) formulation: a phase I study with ibuprofen // Drug Deliv. Transl Res. Springer Verlag, 2014. Vol. 4, № 3. P. 212-221.

83. Bukara K. et al. Ordered mesoporous silica to enhance the bioavailability of poorly water-soluble drugs: proof of concept in man // Eur. J. Pharm. Biopharm. Elsevier B.V., 2016. Vol. 108. P. 220-225.

84. Phillips E. et al. Clinical translation of an ultrasmall inorganic optical-PET imaging nanoparticle probe // Sci. Transl Med. American Association for the Advancement of Science, 2014. Vol. 6, № 260. P. 260ra149.

85. Huang H. et al. Inorganic nanoparticles in clinical trials and translations // Nano

Today. Elsevier, 2020. Vol. 35. P. 100972.

86. Jain P.K. et al. Calculated absorption and scattering properties of gold nanoparticles of different size, shape, and composition: Applications in biological imaging and biomedicine // J. Phys. Chem. B. American Chemical Society , 2006. Vol. 110, № 14. P. 7238-7248.

87. El-Sayed I.H. et al. Selective laser photo-thermal therapy of epithelial carcinoma using anti-EGFR antibody conjugated gold nanoparticles // Cancer Lett. Elsevier, 2006. Vol. 239, № 1. P. 129-135.

88. Ali M.R.K. et al. Gold-Nanoparticle-Assisted Plasmonic Photothermal Therapy Advances Toward Clinical Application // J. Phys. Chem. C. American Chemical Society, 2019. Vol. 123, № 25. P. 15375-15393.

89. Rastinehad A.R. et al. Gold nanoshell-localized photothermal ablation of prostate tumors in a clinical pilot device study // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. National Academy of Sciences, 2019. Vol. 116, № 37. P. 18590-18596.

90. Anselmo A.C., Mitragotri S. A Review of Clinical Translation of Inorganic Nanoparticles // AAPS J. Springer New York LLC, 2015. Vol. 17, № 5. P. 10411054.

91. Shetty A., Chandra S. Inorganic hybrid nanoparticles in cancer theranostics: understanding their combinations for better clinical translation // Mater. Today Chem. Elsevier, 2020. Vol. 18. P. 100381.

92. Gidwani B. et al. Quantum dots: Prospectives, toxicity, advances and applications // J. Drug Deliv. Sci. Technol. Elsevier, 2021. Vol. 61. P. 102308.

93. Panariti A. et al. The effect of nanoparticle uptake on cellular behavior: disrupting or enabling functions? // Nanotechnol. Sci. Appl. Dove Press, 2012. Vol. 5, № 1. P. 87-100.

94. Clift M.J.D. et al. The uptake and intracellular fate of a series of different surface coated quantum dots in vitro // Toxicology. Toxicology, 2011. Vol. 286, № 1-3. P. 58-68.

95. Chen J. et al. Transfection efficiency and intracellular fate of polycation liposomes combined with protamine // Biomaterials. Elsevier, 2011. Vol. 32, №

5. P. 1412-1418.

96. Irvine D.J. et al. Synthetic Nanoparticles for Vaccines and Immunotherapy // Chem. Rev. American Chemical Society, 2015. Vol. 115, № 19. P. 11109-11146.

97. Gleeson P.A. The role of endosomes in innate and adaptive immunity // Semin. Cell Dev. Biol. Semin Cell Dev Biol, 2014. Vol. 31. P. 64-72.

98. Donahue N.D., Acar H., Wilhelm S. Concepts of nanoparticle cellular uptake, intracellular trafficking, and kinetics in nanomedicine // Adv. Drug Deliv. Rev. Elsevier, 2019. Vol. 143. P. 68-96.

99. McMahon H.T., Boucrot E. Molecular mechanism and physiological functions of clathrin-mediated endocytosis // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2011 128. Nature Publishing Group, 2011. Vol. 12, № 8. P. 517-533.

100. Muñoz A., Costa M. Elucidating the mechanisms of nickel compound uptake: A review of particulate and nano-nickel endocytosis and toxicity // Toxicol. Appl. Pharmacol. NIH Public Access, 2012. Vol. 260, № 1. P. 1.

101. Kaksonen M., Roux A. Mechanisms of clathrin-mediated endocytosis // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2018 195. Nature Publishing Group, 2018. Vol. 19, № 5. P. 313-326.

102. Mattila J.P. et al. A hemi-fission intermediate links two mechanistically distinct stages of membrane fission // Nat. 2015 5247563. Nature Publishing Group, 2015. Vol. 524, № 7563. P. 109-113.

103. Decuzzi P., Ferrari M. The Receptor-Mediated Endocytosis of Nonspherical Particles // Biophys. J. The Biophysical Society, 2008. Vol. 94, № 10. P. 3790.

104. Anderson R.G.W. The caveolae membrane system // Annu. Rev. Biochem. Annu Rev Biochem, 1998. Vol. 67. P. 199-225.

105. Carver L.A., Schnitzer J.E. Caveolae: mining little caves for new cancer targets // Nat. Rev. Cancer 2003 38. Nature Publishing Group, 2003. Vol. 3, № 8. P. 571-581.

106. Conner S.D., Schmid S.L. Regulated portals of entry into the cell // Nat. 2003 4226927. Nature Publishing Group, 2003. Vol. 422, № 6927. P. 37-44.

107. Yameen B. et al. Insight into nanoparticle cellular uptake and intracellular

targeting // J. Control. Release. J Control Release, 2014. Vol. 190. P. 485-499.

108. Blanco E. et al. Principles of nanoparticle design for overcoming biological barriers to drug delivery // Nature Biotechnology. Nature Publishing Group, 2015. Vol. 33, № 9. P. 941-951.

109. Frank P.G. et al. Caveolae and transcytosis in endothelial cells: Role in atherosclerosis // Cell Tissue Res. Springer, 2009. Vol. 335, № 1. P. 41-47.

110. Wang Z. et al. Size and dynamics of caveolae studied using nanoparticles in living endothelial cells // ACS Nano. American Chemical Society, 2009. Vol. 3, № 12. P. 4110-4116.

111. Lajoie P., Nabi I.R. Regulation of raft-dependent endocytosis // J. Cell. Mol. Med. John Wiley & Sons, Ltd, 2007. Vol. 11, № 4. P. 644-653.

112. Chinnapen D.J.F. et al. Rafting with cholera toxin: endocytosis and trafficking from plasma membrane to ER // FEMS Microbiol. Lett. FEMS Microbiol Lett, 2007. Vol. 266, № 2. P. 129-137.

113. Foerg C. et al. Decoding the Entry of Two Novel Cell-Penetrating Peptides in HeLa Cells: Lipid Raft-Mediated Endocytosis and Endosomal Escape f. 2005.

114. Chen X. et al. Nucleolin-Mediated Cellular Trafficking of DNA Nanoparticle Is Lipid Raft and Microtubule Dependent and Can Be Modulated by Glucocorticoid // Mol. Ther. Cell Press, 2011. Vol. 19, № 1. P. 93-102.

115. Martinez-Riano A. et al. Antigen phagocytosis by B cells is required for a potent humoral response // EMBO Rep. John Wiley & Sons, Ltd, 2018. Vol. 19, № 9. P. e46016.

116. Chen F. et al. Complement proteins bind to nanoparticle protein corona and undergo dynamic exchange in vivo // Nat. Nanotechnol. 2016 124. Nature Publishing Group, 2016. Vol. 12, № 4. P. 387-393.

117. Sahay G., Alakhova D.Y., Kabanov A. V. Endocytosis of nanomedicines // J. Control. Release. J Control Release, 2010. Vol. 145, № 3. P. 182-195.

118. Zhang Y.N. et al. Nanoparticle-liver interactions: Cellular uptake and hepatobiliary elimination // J. Control. Release. J Control Release, 2016. Vol. 240. P. 332-348.

119. Tsoi K.M. et al. Mechanism of hard-nanomaterial clearance by the liver // Nat. Mater. 2016 1511. Nature Publishing Group, 2016. Vol. 15, № 11. P. 1212-1221.

120. Dai Q. et al. Quantifying the Ligand-Coated Nanoparticle Delivery to Cancer Cells in Solid Tumors // ACS Nano. American Chemical Society, 2018. Vol. 12, № 8. P. 8423-8435.

121. Walkey C.D. et al. Nanoparticle size and surface chemistry determine serum protein adsorption and macrophage uptake // J. Am. Chem. Soc. American Chemical Society, 2012. Vol. 134, № 4. P. 2139-2147.

122. Dai Q. et al. Polyethylene Glycol Backfilling Mitigates the Negative Impact of the Protein Corona on Nanoparticle Cell Targeting // Angew. Chemie Int. Ed. John Wiley & Sons, Ltd, 2014. Vol. 53, № 20. P. 5093-5096.

123. Li Y., Kröger M., Liu W.K. Endocytosis of PEGylated nanoparticles accompanied by structural and free energy changes of the grafted polyethylene glycol // Biomaterials. Biomaterials, 2014. Vol. 35, № 30. P. 8467-8478.

124. Ichihara M. et al. Anti-PEG IgM Response against PEGylated Liposomes in Mice and Rats // Pharm. 2011, Vol. 3, Pages 1-11. Molecular Diversity Preservation International, 2010. Vol. 3, № 1. P. 1-11.

125. Kerr M.C., Teasdale R.D. Defining macropinocytosis // Traffic. Traffic, 2009. Vol. 10, № 4. P. 364-371.

126. Mercer J., Helenius A. Virus entry by macropinocytosis // Nat. Cell Biol. 2009 115. Nature Publishing Group, 2009. Vol. 11, № 5. P. 510-520.

127. Falcone S. et al. Macropinocytosis: regulated coordination of endocytic and exocytic membrane traffic events // J. Cell Sci. The Company of Biologists, 2006. Vol. 119, № 22. P. 4758-4769.

128. Wadia J.S., Stan R. V., Dowdy S.F. Transducible TAT-HA fusogenic peptide enhances escape of TAT-fusion proteins after lipid raft macropinocytosis // Nat. Med. 2004 103. Nature Publishing Group, 2004. Vol. 10, № 3. P. 310-315.

129. Diken M. et al. Selective uptake of naked vaccine RNA by dendritic cells is driven by macropinocytosis and abrogated upon DC maturation // Gene Ther. 2011 187. Nature Publishing Group, 2011. Vol. 18, № 7. P. 702-708.

130. Van Lehn R.C. et al. Effect of particle diameter and surface composition on the spontaneous fusion of monolayer-protected gold nanoparticles with lipid bilayers // Nano Lett. American Chemical Society, 2013. Vol. 13, № 9. P. 4060-4067.

131. Yang K., Ma Y.Q. Computer simulation of the translocation of nanoparticles with different shapes across a lipid bilayer // Nat. Nanotechnol. 2010 58. Nature Publishing Group, 2010. Vol. 5, № 8. P. 579-583.

132. Jiang Y. et al. The Interplay of Size and Surface Functionality on the Cellular Uptake of Sub-10 nm Gold Nanoparticles // ACS Nano. American Chemical Society, 2015. Vol. 9, № 10. P. 9986-9993.

133. Copolovici D.M. et al. Cell-penetrating peptides: Design, synthesis, and applications // ACS Nano. American Chemical Society, 2014. Vol. 8, № 3. P. 1972-1994.

134. Rydström A. et al. Direct Translocation as Major Cellular Uptake for CADY Self-Assembling Peptide-Based Nanoparticles // PLoS One. Public Library of Science, 2011. Vol. 6, № 10. P. e25924.

135. Steinbach J.M., Seo Y.E., Saltzman W.M. Cell penetrating peptide-modified poly(lactic-co-glycolic acid) nanoparticles with enhanced cell internalization // Acta Biomater. Acta Biomater, 2016. Vol. 30. P. 49-61.

136. Kube S. et al. Fusogenic liposomes as nanocarriers for the delivery of intracellular proteins // Langmuir. American Chemical Society, 2017. Vol. 33, № 4. P. 1051-1059.

137. Kim B. et al. Immunogene therapy with fusogenic nanoparticles modulates macrophage response to Staphylococcus aureus // Nat. Commun. 2018 91. Nature Publishing Group, 2018. Vol. 9, № 1. P. 1-13.

138. Saulis G., Saule R. Size of the pores created by an electric pulse: Microsecond vs millisecond pulses // Biochim. Biophys. Acta - Biomembr. Elsevier, 2012. Vol. 1818, № 12. P. 3032-3039.

139. Damalakiene L. et al. Intracellular distribution of nontargeted quantum dots after natural uptake and microinjection // Int. J. Nanomedicine. Int J Nanomedicine, 2013. Vol. 8. P. 555-568.

140. Candeloro P. et al. Nanoparticle microinjection and Raman spectroscopy as tools for nanotoxicology studies // Analyst. The Royal Society of Chemistry, 2011. Vol. 136, № 21. P. 4402-4408.

141. Stoneham C.A., Hollinshead M., Hajitou A. Clathrin-mediated endocytosis and subsequent endo-lysosomal trafficking of adeno-associated virus/phage // J. Biol. Chem. J Biol Chem, 2012. Vol. 287, № 43. P. 35849-35859.

142. Yuba E. et al. pH-sensitive polymer-liposome-based antigen delivery systems potentiated with interferon-y gene lipoplex for efficient cancer immunotherapy // Biomaterials. Biomaterials, 2015. Vol. 67. P. 214-224.

143. Wolf J. et al. pH-Dependent Membrane Interactions of the Histidine-Rich Cell-Penetrating Peptide LAH4-L1 // Biophys. J. Biophys J, 2017. Vol. 113, № 6. P. 1290-1300.

144. Melamed J.R. et al. Polyethylenimine-Spherical Nucleic Acid Nanoparticles against Gli1 Reduce the Chemoresistance and Stemness of Glioblastoma Cells // Mol. Pharm. American Chemical Society, 2018. Vol. 15, № 11. P. 5135-5145.

145. Wang F. et al. Doxorubicin-tethered responsive gold nanoparticles facilitate intracellular drug delivery for overcoming multidrug resistance in cancer cells // ACS Nano. American Chemical Society, 2011. Vol. 5, № 5. P. 3679-3692.

146. Prasetyanto E.A. et al. Breakable Hybrid Organosilica Nanocapsules for Protein Delivery // Angew. Chemie Int. Ed. John Wiley & Sons, Ltd, 2016. Vol. 55, № 10. P. 3323-3327.

147. Zyuzin M. V. et al. Comprehensive and Systematic Analysis of the Immunocompatibility of Polyelectrolyte Capsules // Bioconjug. Chem. American Chemical Society, 2017. Vol. 28, № 2. P. 556-564.

148. Parakhonskiy B. et al. The influence of the size and aspect ratio of anisotropic, porous CaCO3 particles on their uptake by cells // J. Nanobiotechnology. BioMed Central Ltd., 2015. Vol. 13, № 1. P. 53.

149. Nazarenus M. et al. In vitro interaction of colloidal nanoparticles with mammalian cells: What have we learned thus far? // Beilstein J. Nanotechnol. Beilstein J Nanotechnol, 2014. Vol. 5, № 1. P. 1477-1490.

150. Ashraf S. et al. Quantitative Particle Uptake by Cells as Analyzed by Different Methods // Angew. Chemie Int. Ed. John Wiley & Sons, Ltd, 2020. Vol. 59, № 14. P. 5438-5453.

151. Kantner K. et al. Laterally and Temporally Controlled Intracellular Staining by Light-Triggered Release of Encapsulated Fluorescent Markers // Chem. - A Eur. J. Wiley-VCH Verlag, 2018. Vol. 24, № 9. P. 2098-2102.

152. Durymanov M., Reineke J. Non-viral delivery of nucleic acids: Insight into mechanisms of overcoming intracellular barriers // Front. Pharmacol. Frontiers Media S.A., 2018. Vol. 9, № AUG. P. 398662.

153. Ott A. et al. Light-addressable and degradable silica capsules for delivery of molecular cargo to the cytosol of cells // Chem. Mater. American Chemical Society, 2015. Vol. 27, № 6. P. 1929-1942.

154. Ganas C. et al. Biodegradable capsules as non-viral vectors for in vitro delivery of PEI/siRNA polyplexes for efficient gene silencing // J. Control. Release. Elsevier, 2014. Vol. 196. P. 132-138.

155. Zograf G.P. et al. Resonant Nonplasmonic Nanoparticles for Efficient Temperature-Feedback Optical Heating // Nano Lett. American Chemical Society, 2017. Vol. 17, № 5. P. 2945-2952.

156. Baffou G., Quidant R. Thermo-plasmonics: Using metallic nanostructures as nano-sources of heat // Laser and Photonics Reviews. 2013. Vol. 7, № 2. P. 171187.

157. Peltek O.O. et al. Fluorescence-based thermometry for precise estimation of nanoparticle laser-induced heating in cancerous cells at nanoscale // Nanophotonics. De Gruyter Open Ltd, 2022. Vol. 11, № 18. P. 4323-4335.

158. Kamei Y. et al. Infrared laser-mediated gene induction in targeted single cells in vivo // Nat. Methods. Nature Publishing Group, 2009. Vol. 6, № 1. P. 79-81.

159. Shen L. et al. Application of a dye-based mitochondrion-thermometry to determine the receptor downstream of prostaglandin E2 involved in the regulation of hepatocyte metabolism // Sci. Rep. Nature Publishing Group, 2018. Vol. 8, № 1. P. 1-12.

160. Yukawa H. et al. A quantum thermometric sensing and analysis system using fluorescent nanodiamonds for the evaluation of living stem cell functions according to intracellular temperature // Nanoscale Adv. Royal Society of Chemistry, 2020. Vol. 2, № 5. P. 1859-1868.

161. Choi J. et al. Probing and manipulating embryogenesis via nanoscale thermometry and temperature control // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. National Academy of Sciences, 2020. Vol. 117, № 26. P. 14636-14641.

162. Somero G.N. Proteins and temperature // Annual Review of Physiology. Annual Reviews Inc., 1995. Vol. 57. P. 43-68.

163. Majumdar A. Scanning thermal microscopy // Annu. Rev. Mater. Sci. Annual Reviews Inc, 1999. Vol. 29, № 1. P. 505-585.

164. Jiang Q. et al. Temperature Measurement in Plasmonic Nanoapertures Used for Optical Trapping // ACS Photonics. American Chemical Society, 2019. Vol. 6, № 7. P. 1763-1773.

165. Debasu M.L. et al. All-in-one optical heater-thermometer nanoplatform operative from 300 to 2000 K based on Er3+ emission and blackbody radiation // Adv. Mater. 2013. Vol. 25, № 35. P. 4868-4874.

166. Van Dijk M.A. et al. Absorption and scattering microscopy of single metal nanoparticles // Phys. Chem. Chem. Phys. The Royal Society of Chemistry, 2006. Vol. 8, № 30. P. 3486-3495.

167. Hlaing M. et al. Absorption and scattering cross-section extinction values of silver nanoparticles // Opt. Mater. (Amst). North-Holland, 2016. Vol. 58. P. 439444.

168. Hahn J.W., Lee C. Calculating the Threshold Energy of the Pulsed Laser Sintering ofSilver and Copper Nanoparticles // J. Opt. Soc. Korea, Vol. 20, Issue 5, pp. 601-606. Optical Society of Korea, 2016. Vol. 20, № 5. P. 601-606.

169. Metwally K. et al. Fluence Threshold for Photothermal Bubble Generation Using Plasmonic Nanoparticles // J. Phys. Chem. C. American Chemical Society, 2015. Vol. 119, № 51. P. 28586-28596.

170. Bilankohi S.M. Optical scattering and absorption characteristics of silver and

silica/silver core/shell nanoparticles // Orient. J. Chem. Oriental Scientific Publishing Company, 2015. Vol. 31, № 4. P. 2259-2263.

171. Bilankohi S.M. The simulation of the optical characteristics of platinum and platinum/silica nanoparticles // Orient. J. Chem. Oriental Scientific Publishing Company, 2015. Vol. 31. P. 293-297.

172. Baffou G., Rigneault H. Femtosecond-pulsed optical heating of gold nanoparticles // Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys. American Physical Society, 2011. Vol. 84, № 3. P. 035415.

173. Baffou G., Quidant R., Garcia De Abajo F.J. Nanoscale control of optical heating in complex plasmonic systems // ACS Nano. American Chemical Society, 2010. Vol. 4, № 2. P. 709-716.

174. Koryakina I. et al. Optically responsive delivery platforms: From the design considerations to biomedical applications // Nanophotonics. De Gruyter, 2020. Vol. 9, № 1. P. 39-74.

175. Jain P.K. et al. Calculated absorption and scattering properties of gold nanoparticles of different size, shape, and composition: Applications in biological imaging and biomedicine // J. Phys. Chem. B. American Chemical Society , 2006. Vol. 110, № 14. P. 7238-7248.

176. Goodman A.M. et al. Understanding Resonant Light-Triggered DNA Release from Plasmonic Nanoparticles // ACS Nano. American Chemical Society, 2017. Vol. 11, № 1. P. 171-179.

177. Zograf G.P. et al. All-dielectric thermonanophotonics // Adv. Opt. Photonics, Vol. 13, Issue 3, pp. 643-702. Optica Publishing Group, 2021. Vol. 13, № 3. P. 643-702.

178. Danesi S. et al. Photo-induced heat generation in non-plasmonic nanoantennas // Phys. Chem. Chem. Phys. The Royal Society of Chemistry, 2018. Vol. 20, № 22. P.15307-15315.

179. Dmitriev P.A. et al. Resonant Raman scattering from silicon nanoparticles enhanced by magnetic response // Nanoscale. The Royal Society of Chemistry, 2016. Vol. 8, № 18. P. 9721-9726.

180. Milichko V.A. et al. Metal-Dielectric Nanocavity for Real-Time Tracing Molecular Events with Temperature Feedback // Laser Photon. Rev. John Wiley & Sons, Ltd, 2018. Vol. 12, № 1. P. 1700227.

181. Krasilin A.A. et al. The conformation of bovine serum albumin adsorbed to the surface of single all-dielectric nanoparticles following light-induced heating // J. Biophotonics. J Biophotonics, 2018. Vol. 11, № 7.

182. Mitsai E. et al. Si1-xGex nanoantennas with a tailored Raman response and light-to-heat conversion for advanced sensing applications // Nanoscale. The Royal Society of Chemistry, 2019. Vol. 11, № 24. P. 11634-11641.

183. Zograf G.P. et al. All-Optical Nanoscale Heating and Thermometry with Resonant Dielectric Nanoparticles for Controllable Drug Release in Living Cells // Laser Photonics Rev. Wiley-VCH Verlag, 2020. Vol. 14, № 3. P. 1900082.

184. Berg B.G. et al. Distribution of neuropeptides in the primary olfactory center of the heliothine moth Heliothis virescens // Cell Tissue Res. Cell Tissue Res, 2007. Vol. 327, № 2. P. 385-398.

185. Colombo M. et al. Protein oriented ligation on nanoparticles exploiting O6-alkylguanine-DNA transferase (SNAP) genetically encoded fusion // Small. Small, 2012. Vol. 8, № 10. P. 1492-1497.

186. Bannai H. et al. Imaging the lateral diffusion of membrane molecules with quantum dots // Nat. Protoc. 2007. Vol. 1, № 6. P. 2628-2634.

187. Dahan M. et al. Diffusion Dynamics of Glycine Receptors Revealed by SingleQuantum Dot Tracking // Science (80-. ). 2003. Vol. 302, № 5644. P. 442-445.

188. Itano M.S. et al. DC-SIGN and influenza hemagglutinin dynamics in plasma membrane microdomains are markedly different // Biophys. J. Biophysical Society, 2011. Vol. 100, № 11. P. 2662-2670.

189. Kapuscinski J. DAPI: A DMA-Specific fluorescent probe // Biotech. Histochem. Informa Healthcare, 1995. Vol. 70, № 5. P. 220-233.

190. Lomba M. et al. In Situ Photopolymerization of Biomaterials by Thiol-yne Click Chemistry // Macromol. Biosci. 2011. Vol. 11, № 11. P. 1505-1514.

191. Kantner K. et al. Laterally and Temporally Controlled Intracellular Staining by

Light-Triggered Release of Encapsulated Fluorescent Markers // Chem. - A Eur. J. John Wiley & Sons, Ltd, 2018. Vol. 24, № 9. P. 2098-2102.

192. De Koker S. et al. Polyelectrolyte microcapsules as antigen delivery vehicles to dendritic cells: Uptake, processing, and cross-presentation of encapsulated antigens // Angew. Chemie - Int. Ed. 2009. Vol. 48, № 45. P. 8485-8489.

193. Kastl L. et al. Multiple internalization pathways of polyelectrolyte multilayer capsules into mammalian cells // ACS Nano. American Chemical Society, 2013. Vol. 7, № 8. P. 6605-6618.

194. Skirtach A.G. et al. Laser-induced release of encapsulated materials inside living cells // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. Angew Chem Int Ed Engl, 2006. Vol. 45, № 28. P. 4612-4617.

195. Suzuki T. et al. DNA staining for fluorescence and laser confocal microscopy // J. Histochem. Cytochem. J Histochem Cytochem, 1997. Vol. 45, № 1. P. 49-53.

196. Zhu D. et al. Stimulation of Local Cytosolic Calcium Release by Photothermal Heating for Studying Intra- and Intercellular Calcium Waves // Adv. Mater. John Wiley & Sons, Ltd, 2021. Vol. 33, № 24. P. 2008261.

197. Berridge M.J. The Inositol Trisphosphate/Calcium Signaling Pathway in Health and Disease // Physiol. Rev. Physiol Rev, 2016. Vol. 96, № 4. P. 1261-1296.

198. Ellis-Davies G.C.R. Neurobiology with caged calcium // Chem. Rev. Chem Rev, 2008. Vol. 108, № 5. P. 1603-1613.

199. Zhang J. et al. Effects of major parameters of nanoparticles on their physical and chemical properties and recent application of nanodrug delivery system in targeted chemotherapy // Int. J. Nanomedicine. Dove Press, 2017. Vol. 12. P. 8483-8493.

200. Phillips M.A. et al. Targeted nanodelivery of drugs and diagnostics // Nano Today. Elsevier, 2010. Vol. 5, № 2. P. 143-159.

201. Carril M. et al. In situ detection of the protein corona in complex environments // Nat. Commun. 2017 81. Nature Publishing Group, 2017. Vol. 8, № 1. P. 1-5.

202. Lepik K. V. et al. Mesenchymal Stem Cell Magnetization: Magnetic Multilayer Microcapsule Uptake, Toxicity, Impact on Functional Properties, and

Perspectives for Magnetic Delivery // Adv. Healthc. Mater. Adv Healthc Mater, 2016. Vol. 5, № 24. P. 3182-3190.

203. Shegokar R., Sawant S., Al Shaal L. Applications of Cell-Based Drug Delivery Systems: Use of Single Cell Assay. 2016. P. 325-346.

204. Compte M. et al. Tumor Immunotherapy Using Gene-Modified Human Mesenchymal Stem Cells Loaded into Synthetic Extracellular Matrix Scaffolds // Stem Cells. Wiley-Blackwell, 2009. Vol. 27, № 3. P. 753.

205. Stuermer E.K. et al. The role of SDF-1 in homing of human adipose-derived stem cells // Wound Repair Regen. Wound Repair Regen, 2015. Vol. 23, № 1. P. 8289.

206. Yashchenok A. et al. Optical Heating and Temperature Determination of Core-Shell Gold Nanoparticles and Single-Walled Carbon Nanotube Microparticles // Small. Wiley-VCH Verlag, 2015. Vol. 11, № 11. P. 1320-1327.

207. Muslimov A.R. et al. Biomimetic drug delivery platforms based on mesenchymal stem cells impregnated with light-responsive submicron sized carriers // Biomater. Sci. Royal Society of Chemistry, 2020. Vol. 8, № 4. P. 1137-1147.

208. Krueger T.E.G. et al. Concise Review: Mesenchymal Stem Cell-Based Drug Delivery: The Good, the Bad, the Ugly, and the Promise // Stem Cells Transl. Med. Stem Cells Transl Med, 2018. Vol. 7, № 9. P. 651-663.

209. Tittl A. et al. Imaging-based molecular barcoding with pixelated dielectric metasurfaces // Science. Science, 2018. Vol. 360, № 6393. P. 1105-1109.

210. Grinblat G. et al. Enhanced third harmonic generation in single germanium nanodisks excited at the anapole mode // Nano Lett. American Chemical Society, 2016. Vol. 16, № 7. P. 4635-4640.

211. Timpu F. et al. Enhanced Second-Harmonic Generation from Sequential Capillarity-Assisted Particle Assembly of Hybrid Nanodimers // Nano Lett. American Chemical Society, 2017. Vol. 17, № 9. P. 5381-5388.

212. Baffou G. et al. Nanoscale control of optical heating in complex plasmonic systems // ACS Nano. American Chemical Society, 2010. Vol. 4, № 2. P. 709716.

213. Bohren C.F., Huffman D.R. Absorption and scattering of light by small particles. Wiley, 1983. P. 530.

214. Johnson P.B., Christy R.W. Optical constants of the noble metals // Phys. Rev. B. 1972. Vol. 6, № 12. P. 4370-4379.

215. Aspnes D.E., Studna A.A. Dielectric functions and optical parameters of Si, Ge, GaP, GaAs, GaSb, InP, InAs, and InSb from 1.5 to 6.0 eV // Phys. Rev. B. American Physical Society, 1983. Vol. 27, № 2. P. 985.

216. Hale G.M., Querry M.R. Optical Constants of Water in the 200-nm to 200-^m Wavelength Region // Appl. Opt. The Optical Society, 1973. Vol. 12, № 3. P. 555.

217. Kuznetsov A.I. et al. Optically resonant dielectric nanostructures // Science. Science, 2016. Vol. 354, № 6314.

218. Staude I., Schilling J. Metamaterial-inspired silicon nanophotonics // NaPho. Nature Publishing Group, 2017. Vol. 11, № 5. P. 274-284.

219. Ma L. et al. Synthesis of a a-Fe2O3 nanocrystal in its different morphological attributes: growth mechanism, optical andmagnetic properties // Nanotechnology. IOP Publishing, 2007. Vol. 18, № 27. P. 275608.

220. Tiguntseva E.Y. et al. Light-Emitting Halide Perovskite Nanoantennas // Nano Lett. American Chemical Society, 2018. Vol. 18, № 2. P. 1185-1190.

221. Rout D. et al. Temperature-dependent Raman scattering studies of polycrystalline BiFeO3 bulk ceramics // J. Raman Spectrosc. John Wiley and Sons Ltd, 2009. Vol. 40, № 6. P. 618-626.

222. Hussain S.Z. et al. Catalysis by multifunctional polyelectrolyte capsules // RSC Adv. The Royal Society of Chemistry, 2016. Vol. 6, № 85. P. 81569-81577.

223. Zhao H. et al. Synthesis and thermal property of poly(allylamine hydrochloride) // Advanced Materials Research. Trans Tech Publications Ltd, 2011. Vol. 150151. P. 1480-1483.

224. Niidome Y. et al. Enormous size growth of thiol-passivated gold nanoparticles induced by Near-IR laser light // Chem. Lett. Chemical Society of Japan, 2000. № 4. P. 310-311.

225. Bellagamba B.C. et al. Human mesenchymal stem cells are resistant to cytotoxic and genotoxic effects of cisplatin in vitro // Genet. Mol. Biol. Sociedade Brasileira de Genética, 2016. Vol. 39, № 1. P. 129.

226. Kucsko G. et al. Nanometre-scale thermometry in a living cell // Nature. Nature Publishing Group, 2013. Vol. 500, № 7460. P. 54-58.

227. Sasaki K. et al. Broadband, large-area microwave antenna for optically detected magnetic resonance of nitrogen-vacancy centers in diamond // Rev. Sci. Instrum. American Institute of Physics Inc., 2016. Vol. 87, № 5. P. 053904.

228. Acosta V.M. et al. Temperature dependence of the nitrogen-vacancy magnetic resonance in diamond // Phys. Rev. Lett. American Physical Society, 2010. Vol. 104, № 7. P. 070801.

229. Schirhagl R. et al. Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond: Nanoscale Sensors for Physics and Biology // Annual Reviews , 2014. Vol. 65. P. 83-105.

230. Yeshchenko O.A. et al. Light-Induced Heating of Gold Nanoparticles in Colloidal Solution: Dependence on Detuning from Surface Plasmon Resonance // Plasmonics. Springer New York LLC, 2016. Vol. 11, № 1. P. 345-350.

231. Richardson H.H. et al. Experimental and theoretical studies of light-to-heat conversion and collective heating effects in metal nanoparticle solutions // Nano Lett. 2009. Vol. 9, № 3. P. 1139-1146.

232. Bédard M.F. et al. Toward self-assembly of nanoparticles on polymeric microshells: Near-IR release and permeability // ACS Nano. American Chemical Society, 2008. Vol. 2, № 9. P. 1807-1816.

233. Zhou J. et al. Advances and challenges for fluorescence nanothermometry // Nat. Methods 2020 1710. Nature Publishing Group, 2020. Vol. 17, № 10. P. 967-980.

234. Casey K.G., Quitevis E.L. Effect of solvent polarity on nonradiative processes in xanthene dyes: Rhodamine B in normal alcohols // J. Phys. Chem. American Chemical Society, 1988. Vol. 92, № 23. P. 6590-6594.

235. Zhao Q.L. et al. Mechanism of cell death induction by nitroxide and hyperthermia // Free Radic. Biol. Med. Free Radic Biol Med, 2006. Vol. 40, № 7. P. 11311143.

236. Toshiyuki M., Reed J.C. Tumor suppressor p53 is a direct transcriptional activator of the human bax gene // Cell. Cell, 1995. Vol. 80, № 2. P. 293-299.

237. Liang H. et al. Change in expression of apoptosis genes after hyperthermia, chemotherapy and radiotherapy in human colon cancer transplanted into nude mice // World J. Gastroenterol. Baishideng Publishing Group Co, 2007. Vol. 13, № 32. P. 4365-4371.

238. Baffou G. et al. A critique of methods for temperature imaging in single cells // Nat. Methods. Nat Methods, 2014. Vol. 11, № 9. P. 899-901.

239. Suzuki M. et al. The 105 gap issue between calculation and measurement in single-cell thermometry // Nat. Methods 2015 129. Nature Publishing Group, 2015. Vol. 12, № 9. P. 802-803.

240. Kiyonaka S. et al. Validating subcellular thermal changes revealed by fluorescent thermosensors // Nat. Methods 2015 129. Nature Publishing Group, 2015. Vol. 12, № 9. P. 801-802.

241. Millen J. et al. Nanoscale temperature measurements using non-equilibrium Brownian dynamics of a levitated nanosphere // Nat. Nanotechnol. 2014 96. Nature Publishing Group, 2014. Vol. 9, № 6. P. 425-429.

242. Kroy K. Non-equilibrium nano-thermometry // Nat. Nanotechnol. 2014 96. Nature Publishing Group, 2014. Vol. 9, № 6. P. 415-417.

243. Bai T., Gu N. Micro/Nanoscale Thermometry for Cellular Thermal Sensing // Small. Wiley-VCH Verlag, 2016. Vol. 12, № 34. P. 4590-4610.

244. Wei Y. et al. Factors relating to the biodistribution & clearance of nanoparticles & their effects on in vivo application // Nanomedicine (Lond). Nanomedicine (Lond), 2018. Vol. 13, № 12. P. 1495-1512.

245. Almeida J.P.M. et al. In vivo biodistribution of nanoparticles // Future Medicine Ltd London, UK , 2011. Vol. 6, № 5. P. 815-835.

246. Choi H.S., Frangioni J. V. Nanoparticles for biomedical imaging: Fundamentals of clinical translation // Mol. Imaging. SAGE PublicationsSage CA: Los Angeles, CA, 2010. Vol. 9, № 6. P. 291-310.

247. Chrastina A., Massey K.A., Schnitzer J.E. Overcoming in vivo barriers to

targeted nanodelivery // Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnol. Wiley Interdiscip Rev Nanomed Nanobiotechnol, 2011. Vol. 3, № 4. P. 421-437.

248. Li M. et al. Physiologically based pharmacokinetic modeling of nanoparticles // ACS Nano. ACS Nano, 2010. Vol. 4, № 11. P. 6303-6317.

249. Karmali P.P., Simberg D. Interactions of nanoparticles with plasma proteins: implication on clearance and toxicity of drug delivery systems // Expert Opin. Drug Deliv. Expert Opin Drug Deliv, 2011. Vol. 8, № 3. P. 343-357.

250. De Paoli Lacerda S.H. et al. Interaction of gold nanoparticles with common human blood proteins // ACS Nano. ACS Nano, 2010. Vol. 4, № 1. P. 365-379.

251. Aggarwal P. et al. Nanoparticle interaction with plasma proteins as it relates to particle biodistribution, biocompatibility and therapeutic efficacy // Adv. Drug Deliv. Rev. Elsevier, 2009. Vol. 61, № 6. P. 428-437.

252. Dobrovolskaia M.A., McNeil S.E. Immunological properties of engineered nanomaterials // Nat. Nanotechnol. 2007 28. Nature Publishing Group, 2007. Vol. 2, № 8. P. 469-478.

253. Dobrovolskaia M.A. et al. Preclinical studies to understand nanoparticle interaction with the immune system and its potential effects on nanoparticle biodistribution // Mol. Pharm. Mol Pharm, 2008. Vol. 5, № 4. P. 487-495.

254. Gómez M. Textbook of medical Physiology. Guyton and Hall 14 ed 2021.

255. Longmire M. et al. Clearance properties of nano-sized particles and molecules as imaging agents: considerations and caveats // Nanomedicine (Lond). Nanomedicine (Lond), 2008. Vol. 3, № 5. P. 703-717.

256. Moghimi S.M., Hunter A.C., Andresen T.L. Factors controlling nanoparticle pharmacokinetics: an integrated analysis and perspective // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. Annu Rev Pharmacol Toxicol, 2012. Vol. 52. P. 481-503.

257. Owens D.E., Peppas N.A. Opsonization, biodistribution, and pharmacokinetics of polymeric nanoparticles // Int. J. Pharm. Int J Pharm, 2006. Vol. 307, № 1. P. 93-102.

258. Liang X. et al. Physiologically Based Pharmacokinetic Model for Long-Circulating Inorganic Nanoparticles // Nano Lett. Nano Lett, 2016. Vol. 16, № 2.

P. 939-945.

259. Lim J. et al. Characterization of magnetic nanoparticle by dynamic light scattering // Nanoscale Res. Lett. Springer New York LLC, 2013. Vol. 8, № 1. P. 1-14.

260. Soo Choi H. et al. Renal clearance of quantum dots // Nat. Biotechnol. 2007 2510. Nature Publishing Group, 2007. Vol. 25, № 10. P. 1165-1170.

261. Perrault S.D. et al. Mediating tumor targeting efficiency of nanoparticles through design // Nano Lett. American Chemical Society, 2009. Vol. 9, № 5. P. 19091915.

262. Kulkarni S.A., Feng S.S. Effects of particle size and surface modification on cellular uptake and biodistribution of polymeric nanoparticles for drug delivery // Pharm. Res. Pharm Res, 2013. Vol. 30, № 10. P. 2512-2522.

263. Wisse E. et al. The size of endothelial fenestrae in human liver sinusoids: implications for hepatocyte-directed gene transfer // Gene Ther. 2008 1517. Nature Publishing Group, 2008. Vol. 15, № 17. P. 1193-1199.

264. Liu J. et al. Sub-6 nm monodisperse hexagonal core/shell NaGdF4 nanocrystals with enhanced upconversion photoluminescence // Nanoscale. The Royal Society of Chemistry, 2016. Vol. 9, № 1. P. 91-98.

265. Wei Y. et al. Excitation-Selectable Nanoprobe for Tumor Fluorescence Imaging and Near-Infrared Thermal Therapy // J. Biomed. Nanotechnol. J Biomed Nanotechnol, 2016. Vol. 12, № 1. P. 91-102.

266. Geng Y., Discher D.E. Hydrolytic degradation of poly(ethylene oxide)-block-polycaprolactone worm micelles // J. Am. Chem. Soc. American Chemical Society , 2005. Vol. 127, № 37. P. 12780-12781.

267. Yu Q. et al. Photosensitive multifunctional poly(vinyl alcohol) micelles for enhanced antitumor effect // Mater. Sci. Eng. C. Mater. Biol. Appl. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl, 2017. Vol. 76. P. 918-924.

268. Tavakolifard S., Biazar E. Modification of carbon nanotubes as an effective solution for cancer therapy // Nano Biomed. Eng. Open Access House of Science and Technology, 2016. Vol. 8, № 3. P. 144-160.

269. Dou Y., Yang X. Novel high-sensitive fluorescent detection of deoxyribonuclease I based on DNA-templated gold/silver nanoclusters // Anal. Chim. Acta. Anal Chim Acta, 2013. Vol. 784. P. 53-58.

270. Truong N.P. et al. The importance of nanoparticle shape in cancer drug delivery // Expert Opin. Drug Deliv. Expert Opin Drug Deliv, 2015. Vol. 12, №2 1. P. 129142.

271. Geng Y. et al. Shape effects of filaments versus spherical particles in flow and drug delivery // Nat. Nanotechnol. 2007 24. Nature Publishing Group, 2007. Vol. 2, № 4. P. 249-255.

272. Chen D. et al. Dual targeting luminescent gold nanoclusters for tumor imaging and deep tissue therapy // Biomaterials. Biomaterials, 2016. Vol. 100. P. 1-16.

273. Fang J. et al. Exploiting the dynamics of the EPR effect and strategies to improve the therapeutic effects of nanomedicines by using EPR effect enhancers // Adv. Drug Deliv. Rev. Adv Drug Deliv Rev, 2020. Vol. 157. P. 142-160.

274. Croissant J.G. et al. Degradability and Clearance of Silicon, Organosilica, Silsesquioxane, Silica Mixed Oxide, and Mesoporous Silica Nanoparticles // Adv. Mater. John Wiley & Sons, Ltd, 2017. Vol. 29, № 9. P. 1604634.

275. Sadauskas E. et al. Protracted elimination of gold nanoparticles from mouse liver // Nanomedicine. Nanomedicine, 2009. Vol. 5, № 2. P. 162-169.

276. Mancini M.C. et al. Oxidative quenching and degradation of polymer-encapsulated quantum dots: New insights into the long-term fate and toxicity of nanocrystals in vivo // J. Am. Chem. Soc. American Chemical Society, 2008. Vol. 130, № 33. P. 10836-10837.

277. An H. et al. DNA binding and aggregation by carbon nanoparticles // Biochem. Biophys. Res. Commun. Academic Press, 2010. Vol. 393, № 4. P. 571-576.

278. Lai W.F., He Z.D. Design and fabrication of hydrogel-based nanoparticulate systems for in vivo drug delivery // J. Control. Release. Elsevier, 2016. Vol. 243. P. 269-282.

279. Geuli O. et al. Synthesis, coating, and drug-release of hydroxyapatite nanoparticles loaded with antibiotics // J. Mater. Chem. B. The Royal Society of

Chemistry, 2017. Vol. 5, № 38. P. 7819-7830.

280. Watanabe A. et al. Stability and drug release studies of an antimycotic nanomedicine using HPLC, dynamic light scattering and atomic force microscopy // J. Pharm. Biomed. Anal. Elsevier, 2018. Vol. 148. P. 149-155.

281. Chan J.M. et al. PLGA-lecithin-PEG core-shell nanoparticles for controlled drug delivery // Biomaterials. Elsevier, 2009. Vol. 30, № 8. P. 1627-1634.

282. Zyuzin M. V. et al. Encapsulation of Enzymes in Porous Capsules via Particle Templating // Methods Mol. Biol. Methods Mol Biol, 2020. Vol. 2100. P. 227241.

283. Meng F. et al. Intracellular drug release nanosystems // Mater. Today. Elsevier, 2012. Vol. 15, № 10. P. 436-442.

284. Stewart M.P., Langer R., Jensen K.F. Intracellular Delivery by Membrane Disruption: Mechanisms, Strategies, and Concepts // Chem. Rev. Chem Rev, 2018. Vol. 118, № 16. P. 7409-7531.

285. Sharei A. et al. A vector-free microfluidic platform for intracellular delivery // Proc. Natl. Acad. Sci. National Academy of Sciences, 2013. Vol. 110, № 6. P. 2082-2087.

286. Bergström F. et al. Dimers of dipyrrometheneboron difluoride (BODIPY) with light spectroscopic applications in chemistry and biology // J. Am. Chem. Soc. American Chemical Society , 2002. Vol. 124, № 2. P. 196-204.

287. Hartmann R. et al. Stiffness-dependent in vitro uptake and lysosomal acidification of colloidal particles // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. Angew Chem Int Ed Engl, 2015. Vol. 54, № 4. P. 1365-1368.

288. Bucevicius J. et al. The Use of Hoechst Dyes for DNA Staining and Beyond // Chemosens. 2018, Vol. 6, Page 18. Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2018. Vol. 6, № 2. P. 18.

289. Bartczak D. et al. Exocytosis of peptide functionalized gold nanoparticles in endothelial cells // Nanoscale. The Royal Society of Chemistry, 2012. Vol. 4, № 15. P. 4470-4472.

290. Cauda V. et al. Bio-degradation study of colloidal mesoporous silica

nanoparticles: Effect of surface functionalization with organo-silanes and poly(ethylene glycol) // Microporous Mesoporous Mater. 2010. Vol. 132, № 12. P. 60-71.

291. Wong Y.J. et al. Revisiting the Stöber method: Inhomogeneity in silica shells // J. Am. Chem. Soc. American Chemical Society, 2011. Vol. 133, №№ 30. P. 1142211425.

292. Bandyopadhyay D. et al. Lysosome Transport as a Function of Lysosome Diameter // PLoS One. PLOS, 2014. Vol. 9, № 1. P. 86847.

293. Liao W.Y. et al. Comprehensive characterizations of nanoparticle biodistribution following systemic injection in mice // Nanoscale. The Royal Society of Chemistry, 2013. Vol. 5, № 22. P. 11079-11086.

294. Zheng N. et al. Responsive Degradable Theranostic Agents Enable Controlled Selenium Delivery to Enhance Photothermal Radiotherapy and Reduce Side Effects // Adv. Healthc. Mater. John Wiley & Sons, Ltd, 2021. Vol. 10, № 10. P. 2002024.

295. Liu J. et al. Enhanced Primary Tumor Penetration Facilitates Nanoparticle Draining into Lymph Nodes after Systemic Injection for Tumor Metastasis Inhibition // ACS Nano. American Chemical Society, 2019. Vol. 13, № 8. P. 8648-8658.

296. Hwang S. et al. Gold nanoparticle-mediated photothermal therapy: current status and future perspective // Future Medicine Ltd London, UK , 2014. Vol. 9, № 13. P.2003-2022.

297. Gui X. et al. Fluorescent hollow mesoporous carbon spheres for drug loading and tumor treatment through 980-nm laser and microwave co-irradiation // Biomaterials. Biomaterials, 2020. Vol. 248.

298. Deng X. et al. Solutions to the Drawbacks of Photothermal and Photodynamic Cancer Therapy // Adv. Sci. John Wiley & Sons, Ltd, 2021. Vol. 8, № 3. P. 2002504.

299. Zou Y. et al. Highly Inoxidizable Heptamethine Cyanine-Glucose Oxidase Conjugate Nanoagent for Combination of Enhanced Photothermal Therapy and

Tumor Starvation // Adv. Funct. Mater. John Wiley & Sons, Ltd, 2022. Vol. 32, № 17. P.2111853.

300. Dai Y. et al. NIR-II fluorescence imaging guided tumor-specific NIR-II photothermal therapy enhanced by starvation mediated thermal sensitization strategy // Biomaterials. Elsevier Ltd, 2021. Vol. 275.

301. Li T. et al. Polypeptide-Conjugated Second Near-Infrared Organic Fluorophore for Image-Guided Photothermal Therapy // ACS Nano. American Chemical Society, 2019. Vol. 13, № 3. P. 3691-3702.

302. Cai Y. et al. Diketopyrrolopyrrole-Based Photosensitizers Conjugated with Chemotherapeutic Agents for Multimodal Tumor Therapy // ACS Appl. Mater. Interfaces. ACS Appl Mater Interfaces, 2017. Vol. 9, № 36. P. 30398-30405.

303. Jung H.S. et al. Organic molecule-based photothermal agents: an expanding photothermal therapy universe // Chem. Soc. Rev. The Royal Society of Chemistry, 2018. Vol. 47, № 7. P. 2280-2297.

304. Liu Y. et al. Photothermal therapy and photoacoustic imaging via nanotheranostics in fighting cancer // Chem. Soc. Rev. The Royal Society of Chemistry, 2019. Vol. 48, № 7. P. 2053-2108.

305. Abadeer N.S., Murphy C.J. Recent Progress in Cancer Thermal Therapy Using Gold Nanoparticles // J. Phys. Chem. C. American Chemical Society, 2016. Vol. 120, № 9. P. 4691-4716.

306. Chen Q. et al. Recent advances in different modal imaging-guided photothermal therapy // Biomaterials. Elsevier, 2016. Vol. 106. P. 144-166.

307. Zhang S. et al. Terrylenediimide-Based Intrinsic Theranostic Nanomedicines with High Photothermal Conversion Efficiency for Photoacoustic Imaging-Guided Cancer Therapy // ACS Nano. ACS Nano, 2017. Vol. 11, № 4. P. 37973805.

308. Li A. et al. Synergistic thermoradiotherapy based on PEGylated Cu3BiS3 ternary semiconductor nanorods with strong absorption in the second near-infrared window // Biomaterials. Biomaterials, 2017. Vol. 112. P. 164-175.

309. Yang Z. et al. Impact of Semiconducting Perylene Diimide Nanoparticle Size on

Lymph Node Mapping and Cancer Imaging // ACS Nano. ACS Nano, 2017. Vol. 11, № 4. P. 4247-4255.

310. Caruso F. et al. The golden age: gold nanoparticles for biomedicine // Chem. Soc. Rev. The Royal Society of Chemistry, 2012. Vol. 41, № 7. P. 2740-2779.

311. Zhang Q. et al. Efficient Preparation of Small-Sized Transition Metal Dichalcogenide Nanosheets by Polymer-Assisted Ball Milling // Molecules. MDPI, 2022. Vol. 27, № 22. P. 7810.

312. Chen Y.W. et al. Functionalized graphene nanocomposites for enhancing photothermal therapy in tumor treatment // Adv. Drug Deliv. Rev. Adv Drug Deliv Rev, 2016. Vol. 105, № Pt B. P. 190-204.

313. Tan C. et al. Recent Advances in Ultrathin Two-Dimensional Nanomaterials // Chem. Rev. American Chemical Society, 2017. Vol. 117, № 9. P. 6225-6331.

314. Song X. et al. Recent advances in the development of organic photothermal nano-agents // Nano Res. Tsinghua University, 2015. Vol. 8, № 2. P. 340-354.

315. Zhao L. et al. Recent advances in selective photothermal therapy of tumor // J. Nanobiotechnology. BioMed Central Ltd, 2021. Vol. 19, № 1. P. 1-15.

316. Huang X. et al. Recent strategies for nano-based PTT combined with immunotherapy: from a biomaterial point of view // Theranostics. Theranostics, 2021. Vol. 11, № 15. P. 7546-7569.

317. Peltek O.O. et al. Current outlook on radionuclide delivery systems: From design consideration to translation into clinics // Journal of Nanobiotechnology. BioMed Central Ltd., 2019. Vol. 17, № 1. P. 90.

318. Srivastava S.C., Mausner L.F. Therapeutic Radionuclides: Production, Physical Characteristics, and Applications. 2013. P. 11-50.

319. Oh J.-R., Ahn B.-C. False-positive uptake on radioiodine whole-body scintigraphy: physiologic and pathologic variants unrelated to thyroid cancer // Am. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. e-Century Publishing Corporation, 2012. Vol. 2, № 3. P. 362.

320. Yong K.J. et al. Mechanisms of cell killing response from low linear energy transfer (Let) radiation originating from 177lu radioimmunotherapy targeting

disseminated intraperitoneal tumor xenografts // Int. J. Mol. Sci. MDPI AG, 2016. Vol. 17, № 5.

321. Wright C.L. et al. Theranostic Imaging of Yttrium-90 // Biomed Res. Int. Hindawi Limited, 2015. Vol. 2015. P. 11.

322. Graves S.A. et al. Novel Preparation Methods of (52)Mn for ImmunoPET Imaging // Bioconjug. Chem. Bioconjug Chem, 2015. Vol. 26, № 10. P. 2118— 2124.

323. Couturier O. et al. Cancer radioimmunotherapy with alpha-emitting nuclides // European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2005. Vol. 32, № 5. P. 601-614.

324. McDevitt M.R. et al. Tumor therapy with targeted atomic nanogenerators // Science. Science, 2001. Vol. 294, № 5546. P. 1537-1540.

325. Piron B. et al. DNA damage-centered signaling pathways are effectively activated during low dose-rate Auger radioimmunotherapy // Nucl. Med. Biol. Nucl Med Biol, 2014. Vol. 41 Suppl, № S.

326. Behr T.M. et al. Therapeutic advantages of Auger electron- over ^-emitting radiometals or radioiodine when conjugated to internalizing antibodies // Eur. J. Nucl. Med. Springer Verlag, 2000. Vol. 27, № 7. P. 753-765.

327. Luo C., Shen J. Research progress in advanced melanoma // Cancer Lett. Cancer Lett, 2017. Vol. 397. P. 120-126.

328. Ye X. et al. Using binary surfactant mixtures to simultaneously improve the dimensional tunability and monodispersity in the seeded growth of gold nanorods // Nano Lett. American Chemical Society, 2013. Vol. 13, № 2. P. 765-771.

329. Liu X. et al. Facile synthesis of biocompatible cysteine-coated CuS nanoparticles with high photothermal conversion efficiency for cancer therapy // Dalt. Trans. The Royal Society of Chemistry, 2014. Vol. 43, № 30. P. 11709-11715.

330. Chen H. et al. Understanding the Photothermal Conversion Efficiency of Gold Nanocrystals // Small. John Wiley & Sons, Ltd, 2010. Vol. 6, № 20. P. 22722280.

331. Peltek O.O. et al. Fluorescence-based thermometry for precise estimation of

nanoparticle laser-induced heating in cancerous cells at nanoscale // Nanophotonics. 2022. Vol. 11, № 18. P. 4323-4335.