ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2025. №11

УДК: 577:61

Разработка методики и стенда
для экспресс-исследований
двухфотонной люминесценции порфиринов

И.П. Шилов¹, Г.Л. Даниелян²

¹Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН,
Фрязинский филиал,
141190, Фрязино МО, пл. Введенского, 1

²Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН,
119991, Москва, ул. Вавилова, 38

Статья поступила в редакцию 16 сентября 2025 г.

Аннотация. Представлены результаты разработки методики и малогабаритного стенда для экспресс-исследований двухфотонной люминесценции порфиринов. В состав стенда вошел полупроводниковый лазер на длине волны 810 нм для возбуждения двухфотонной люминесценции (ДФЛ) порфиринов в спектральном диапазоне 600-750 нм. При этом интенсивность световой волны в кювете с раствором порфирина (~1 мл) достигала значений 106 Вт/см². Для приема малого сигнала ДФЛ использовался малогабаритный миниспектрометр типа FSD-10 с максимальной чувствительностью в спектральном диапазоне 500-800 нм. Проведена апробация стенда при исследовании спектра ДФЛ 2,4-ди(α-метоксиэтил)дейтеропорфирина IX. Разработанный стенд обеспечивает проведение достаточно многочисленных экспресс-исследований ДФЛ образцов порфиринов чисто качественного порядка для оценки их применения в процессах биомедицинской фотоники. При этом осуществляются сравнительные оценки спектров ДФЛ порфиринов до и после проведения различных модификаций их структуры, с целью выбора оптимального варианта для дальнейшего использования порфирина в различных задачах биомедицинской фотоники, включая фотодинамическую терапию и фотодиагностику.

Ключевые слова: 2,4-ди(α-метоксиэтил)дейтеропорфирин IX, двухфотонное поглощение, фотодинамическая терапия, двухфотонная люминесцентная, фотодиагностика.

Финансирование: Работа выполнена в рамках госзадания ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН №FFWZ-2025-0013.

Автор для переписки: Шилов Игорь Петрович, laserlabi@ms.ire.rssi.ru

Литература

1. Ivanov A. V. et al. Luminescence diagnostics of malignant tumors in the IR spectral range using Yb-porphyrin metallocomplexes //Laser Physics. – 2010. – Т. 20. – №. 12. – С. 2056-2065. https://doi.org/10.1134/s1054660x10220032

2. Karotki A. et al. Efficient singlet oxygen generation upon two-photon excitation of new porphyrin with enhanced nonlinear absorption //IEEE Journal of selected topics in quantum electronics. – 2001. – Т. 7. – №. 6. – С. 971-975. https://doi.org/10.1109/2944.983301

3. Бредихин В. И., Галанин М. Д., Генкин В. Н. Двухфотонное поглощение и спектроскопия //Успехи физических наук. – 1973. – Т. 110. – №. 5. – С. 3-43. https://doi.org/10.3367/UFNr.0110.197305a.0003

4. Drobizhev M. et al. Two-photon absorption properties of fluorescent proteins //Nature methods. – 2011. – Т. 8. – №. 5. – С. 393-399. https://doi.org/10.1038/nmeth.1596

5. Goyan R. L., Cramb D. T. Near‐Infrared Two‐Photon Excitation of Protoporphyrin IX: Photodynamics and Photoproduct Generation //Photochemistry and Photobiology. – 2000. – Т. 72. – №. 6. – С. 821-827. https://doi.org/10.1562/0031-8655(2000)0720821NITPEO2.0.CO2

6. Ивановская Н. П. и др. Композитные наночастицы на основе лексанполимерной матрицы, иттербиевых комплексов порфиринов и оксида железа для БИК-люминесцентной диагностики и тераностики новообразований //Российские нанотехнологии. – 2019. – Т. 14. – №. 5-6. – С. 82-90. https://doi.org/10.21517/1992-7223-2019-5-6-82-90

7. Kruk M. et al. Two-photon absorption of tetraphenylporphin free base //Journal of luminescence. – 2003. – Т. 105. – №. 1. – С. 45-55. https://doi.org/10.1016/S0022-2313(03)00096-6

8. Шилов И. П. и др. Малогабаритное устройство для экспресс-исследований спектрально-люминесцентных свойств металлокомплексов порфиринов //Журнал радиоэлектроники. – 2019. – №. 7. – С. 10-10. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2019.7.4

9. Dichtel W. R. et al. Singlet oxygen generation via two-photon excited FRET //Journal of the American Chemical Society. – 2004. – Т. 126. – №. 17. – С. 5380-5381. https://doi.org/10.1021/ja031647x

Для цитирования:

Шилов И.П., Даниелян Г.Л. Разработка методики и стенда для экспресс-исследований двухфотонной люминесценции порфиринов. // Журнал радиоэлектроники. – 2025. – №. 11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.11.38