Project R-13560

Rationeel ontwerp, synthese en fotofysische karakterisering van dubbel functionerende, nabij-infrarood actieve, BODIPY-type fotogevoelige moleculen zonder zware atomen (Onderzoek)

Fotodynamische therapie (PDT) is een belangrijk onderdeel van de toolbox in de strijd tegen kanker. Het is weinig invasief en vertoont minder complicaties in vergelijking met chemotherapie of chirurgie. PDT maakt gebruik van een 'fotosensitizer', die aangeslagen wordt bij belichting en cytotoxische reactieve zuurstofspecies genereert. BODIPY's vormen een specifieke klasse binnen het scala aan potentiële fotosensitizers. Hun sterke fluorescentie opent de deur voor theranostische toepassingen, waarbij beeldvorming en therapie worden gecombineerd met behulp van één enkel chromofoor. Nabij-infraroodabsorptie is echter sterk gewenst voor PDT om de weefselpenetratie te verbeteren. Bovendien moeten de reactieve zuurstofspecies bij voorkeur worden gegenereerd zonder de inbouw van zware atomen, omdat deze vaak extra synthetische inspanningen vereisen en/of donkere cytotoxiciteit opleveren. Oplossingen voor beide problemen zijn gekend, maar het blijft een hele uitdaging om deze eigenschappen te combineren in één eenvoudig BODIPY-materiaal. In dit PhD-project beogen we een reeks rationeel (computationeel) ontworpen, innovatieve BODIPY-fotosensitizers, actief in het fototherapeutisch venster en met een gebalanceerde helderheid en fototoxiciteit. De synthese-inspanningen worden aangevuld met geavanceerde (tijdsgeresolveerde) spectroscopie om de dynamiek van de aangeslagen toestanden te ontrafelen en de gegenereerde inzichten toe te passen om nog betere moleculen te ontwerpen. Implementatie van de meest veelbelovende fotosensitizers in speciale nanodragers en celtests zullen ons dan in staat stellen om de volgende stap te zetten in de richting van in vivo analyse en implementatie in klinische protocols.

01 november 2022 - 31 oktober 2026