Anar al contingut (clic a Intro)
UdG Home UdG Home
UdG 35 anys
Tancar
Menú

Simulació de l’excitació electrònica en porfirines de gadolini

Tesi doctoral de Judit Gálvez Benitez: "Simulation of electronic excitation in biomedical systems - Photosensitisation and collision induced excitation in Gd-porphyrins". Direcció: Dr. Lluís Blancafort San Jose i Dr. Marco Bortoli.

Actualment, els tractaments més comuns pel càncer són la cirurgia, la quimioteràpia i la radioteràpia, però són invasives o causen efectes secundaris que empitjoren la qualitat de vida de la persona que rep el tractament. La teràpia fotodinàmica (PDT) pot proporcionar una activitat citotòxica selectiva envers cèl·lules tumorals mitjançant una reacció fotoquímica que acaba amb la generació d’espècies reactives d’oxigen (ROS) que poden causar la necrosi de la cèl·lula.

No obstant, el principal inconvenient d’aquest mètode és que la profunditat de penetració de la llum està limitada a càncers superficials com el melanoma. La teràpia de protons consisteix en el tractament del càncer amb protons accelerats que poden deixar una quantitat alta d’energia a qualsevol profunditat desitjada.

Desafortunadament, aquesta energia pot danyar altres cèl·lules que no són cancerígenes.

La combinació d’aquestes dues teràpies pot donar lloc a un tractament no invasiu que no danya les cèl·lules sanes i pot ser dirigit a qualsevol cèl·lula desitjada. La hipòtesi per aquesta combinació és que el fotosensibilitzador, derivats de porfirina en aquest estudi, s’excita vibracionalment per col·lisions amb partícules accelerades i després pot anar al primer estat electrònic excitat per conversió interna.

Aquesta tesi té dos objectius principals: el primer és obtenir les propietats fotofísiques de varis derivats de porfirina, amb gadolini i itri com a metalls centrals, per a determinar si són bons candidats per la PDT. El segon objectiu pretén demostrar que és possible arribar a l’excitació electrònica per excitació vibracional a través de col·lisió de protons i neutrons. Això ha estat fet començant per una porfirina simple i incrementant gradualment la complexitat de la molècula fins a arribar a un compost més realista.

Per a dur a terme aquest estudi, eines de QM i MM han estat utilitzades. Per les propietats fotofísiques DFT, TDDFT i CASPT2 han estat emprades per a obtenir les energies i d’altres característiques de l’estat excitat, demostrant que les propietats fotofísiques de les porfirines es mantenen tot i canviar els seus substituents. A més, l’ISC, un procés fonamental per a la PDT, es veu millorat per seva presència.

La MM és aplicada a través de dinàmiques moleculars per a simular la col·lisió de la partícula amb el fotosensibilitzador, que és posteriorment monitoritzat fent servir càlculs TDDFT per a determinar si la molècula ha estat excitada. Les dinàmiques QM també són utilitzades per a simular l’impacte en un ambient més realista. Aquestes simulacions mostren com és possible arribar a la degeneració a través de l’excitació vibracional, i com l’energia inicial de la partícula i el punt d’impacte influeixen en l’energia transferida.


Lectura de la tesi: 16/10/2026 a l'Aula Magna de la Facultat de Ciències (informació extreta de l’Agenda activitats de la web Escola de Doctorat).

Notícies relacionades

Escull quins tipus de galetes acceptes que el web de la Universitat de Girona pugui guardar en el teu navegador.

Les imprescindibles per facilitar la vostra connexió. No hi ha opció d'inhabilitar-les, atès que són les necessàries pel funcionament del lloc web.

Permeten recordar les vostres opcions (per exemple llengua o regió des de la qual accediu), per tal de proporcionar-vos serveis avançats.

Proporcionen informació estadística i permeten millorar els serveis. Utilitzem cookies de Google Analytics que podeu desactivar instal·lant-vos aquest plugin.

Per a oferir continguts publicitaris relacionats amb els interessos de l'usuari, bé directament, bé per mitjà de tercers (“adservers”). Cal activar-les si vols veure els vídeos de Youtube incrustats en el web de la Universitat de Girona.