NIR sensitive polymer nanoparticles for deep tissue photostimulation

Optical cell stimulation is emerging as an alternative to more conventional modalities like the application of electrical pulses. The use of light has a huge potential due to a number of advantages like the high spatial and temporal resolution, the extraordinary selectivity and the lower invasiveness. Photstimulation is up to now mainly based on visible light. This is a technological limitation especially for medical application. Materials able to absorb NIR radiation, characterized by a high tissue penetration, could introduce novel possible application. In order to obtain higher penetration, NIR sensitive poly mers, in the form of films or nanoparticles can be employed. In particular PM6 and Y6 have been selected as suitable materials for this purpose thanks the great power conversion efficiency obtained in OPV devices based on these materials. First of all film of these materials were fabricated just to verify their correct functioning. However, the final goal of this work is the realization and the characterization of nanoparticles based on these materials.

La stimolazione ottica delle cellule, è un’alternativa ai metodi più convenzionali basati sull’applicazione di stimoli elettrici. L’utilizzo della luce presenta un grande potenziale grazie a una serie di vantaggi quali un’elevate risoluzione spaziale e temporale, la straordinaria selettività e la minore invasività. Al momento la fotostimolazione è principalmente basata sulla luce visibile. Questa è una grossa limitazione tecnologica, specialmente nel caso di applicazioni medicali. L’impiega di materiali in grado di assorbire radiazione luminosa nel NIR, caratterizzati da un’elevata penetrazione dei tessuti, potrebbero introdurre interessanti novità. Per ottenere maggiore penetrazione, si possono impiegare polimeri sensibili al NIR, nella forma di film o nanoparticelle. In particolare come materiali adeguati a questo scopo sono stati scelti il PM6 e il Y6, grazie all’elevata efficienza riscontrata nelle celle solari organiche basate su questi materiali. Per prima cosa i film di questi materiali sono stati studiati, solo per verificarne il corretto funzionamento. Tuttavia lo scopo di questa tesi è la realizzazione e la caratterizzazione di nanoparticelle formate da questi materiali.