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Quantum Yield of DNA Strand Breaks under Photoexcitation of a Molecular Ruby

  • Photodynamic therapy (PDT) used for treating cancer relies on the generation of highly reactive oxygen species, for example, singlet oxygen 1O2, by light-induced excitation of a photosensitizer (PS) in the presence of molecular oxygen, inducing DNA damage in close proximity of the PS. Although many precious metal complexes have been explored as PS for PDT and received clinical approval, only recently, the potential of photoactive complexes of nonnoble metals as PS has been discovered. Using the DNA origami technology that can absolutely quantify DNA strand break cross sections, we assessed the potential of the luminescent transition metal complex [Cr(ddpd)2]3+ (ddpd=N,N’-dimethyl-N,N’-dipyridine-2-ylpyridine-2,6-diamine) to damage DNA in an air-saturated aqueous environment upon UV/Vis illumination. The quantum yield for strand breakage, that is, the ratio of DNA strand breaks to the number of absorbed photons, was determined to 1–4%, indicating efficient transformation of photons intoPhotodynamic therapy (PDT) used for treating cancer relies on the generation of highly reactive oxygen species, for example, singlet oxygen 1O2, by light-induced excitation of a photosensitizer (PS) in the presence of molecular oxygen, inducing DNA damage in close proximity of the PS. Although many precious metal complexes have been explored as PS for PDT and received clinical approval, only recently, the potential of photoactive complexes of nonnoble metals as PS has been discovered. Using the DNA origami technology that can absolutely quantify DNA strand break cross sections, we assessed the potential of the luminescent transition metal complex [Cr(ddpd)2]3+ (ddpd=N,N’-dimethyl-N,N’-dipyridine-2-ylpyridine-2,6-diamine) to damage DNA in an air-saturated aqueous environment upon UV/Vis illumination. The quantum yield for strand breakage, that is, the ratio of DNA strand breaks to the number of absorbed photons, was determined to 1–4%, indicating efficient transformation of photons into DNA strand breaks by [Cr(ddpd)2]3+.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Cui Wang, Kenny Ebel, Katja Heinze, Ute Resch-GengerORCiD, Ilko Bald
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Chemistry—A European Journal
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Organisationseinheit der BAM:1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.2 Biophotonik
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Erste Seite:1
Letzte Seite:7
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Anorganische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Cr(III); DNA; Fluorescence; Ligand; Mechanism; NIR; Optical spectroscopy; Origami; PDT; Photophysics; Production; Quantum yield; Singlet oxygen; Synthesis
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Material
Material / Materialdesign
Material / Nano
Umwelt
Umwelt / Sensorik
DOI:10.1002/chem.202203719
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-573631
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY-NC - Namensnennung - Nicht kommerziell 4.0 International
Datum der Freischaltung:24.04.2023
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:24.04.2023
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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