Metileno-urdina eta argi-esposizioa: uhin-luzera, irradiantzia eta tratamendu-geometria

Bi artikuluk metileno-urdina cm karratuko 10 J-ko argi-esposizioaren pean jarri dutela jakinarazten dute. Batek bakterioak hiltzen ditu. Besteak ez du ezer neurgarririk egiten. Dosia soilik alderatzen duen irakurleak ondorioztatzen du arloa ez dela koherentea. Arloa koherentea da. Dosia ez zen inoiz esposizio osoa izan.

Argi-esposizioa elkarrekin jarduten duten parametroen sistema txiki bat da: uhin-luzera, irradiantzia, iraupena, horien ondoriozko fluentzia, oxigenoaren eskuragarritasuna, koloratzailearen kontzentrazioa eta agregazio-egoera, koloratzailearen eta argiaren arteko denbora-tartea eta argiak laginean benetan egiten duen ibilbide optikoa. Bat aldatuz gero, fotokimika aldatzen da. Artikulu honek parametro bakoitza aztertzen du, eta, ondoren, infragorri hurbileko fotobiomodulazioa eta koloratzailearen zuzeneko fotoaktibazioa bereizten ditu, bi erregimen horiek baitira gehien nahasten direnak.

Uhin-luzerak erabakitzen du koloratzaileak parte hartzen duen ala ez

Uretan, metileno-urdinak argi gorria indarrez xurgatzen du monomero gisa, 664 eta 665 nm inguruko gailurrarekin eta 610 nm inguruko uhin-luzera laburragoko sorbaldarekin; azken hori handitu egiten da koloratzailea dimeroetan eta pila handiagoetan agregatu ahala. Gailurretik hurbileko estintzio molarra 65,000 eta 85,000 M-1 cm-1 arteko ordenakoa da; beraz, disoluzio mikromolarrak ere urdin biziak dira jada. Metileno-urdinak DNArekin eta substratu biologikoekin duen fotokimikaren lehen berrikuspenak xurgapen-portaera hori eta ondoren gertatzen den egoera kitzikatuaren kimika dokumentatzen ditu: xurgapenak iraupen laburreko singlete egoera populatzen du, eta iraupen luzeagoko triplete egoerara igarotzen da, 0.5 inguruko etekin jakinaraziekin; disoluzio aireztatuan, oxigenoak egoera hori desaktibatzen du 2 mikrosegundo inguruan.

Desaktibazio-urrats horretan bereizten dira bi bide fotokimikoak. II motako kimikan, triplete egoeran dagoen koloratzaileak energia transferitzen dio oinarrizko egoeran dagoen oxigenoari, eta oxigeno singletea sortzen du; sarri aipatzen diren etekinak 0.52 ingurukoak dira. I motako kimikan, tripleteak elektroi bat edo hidrogenoa transferitzen dio substratu bati, eta erradikalak sortzen ditu, superoxido eta hidroxilo espezieak barne. Bi bideak aldi berean gerta daitezke, eta ohiko efektu fotodinamikoak oxigenoarekiko mendekotasun handia izaten jarraitzen du, I motako bideak ere ekarpena egiten duenean.

Metileno-urdinarentzat uhin-luzera hautatzeko ondorioa arau sinple bat da. 630 eta 680 nm inguruko argi gorria koloratzailearen bandarekin gainjartzen da, eta 660 eta 665 nm arteko tartea monomeroaren maximotik hurbil dago; beraz, fotosentsibilizatzailearen kimika eragin dezake koloratzaile kantitate esanguratsua dagoen lekuetan. 810 nm-ko infragorri hurbila oinarrizko egoeraren xurgapen-bandatik oso kanpo dago; hortaz, ez da uhin-luzera egokia koloratzailea zuzenean kitzikatzeko. Kontzentrazioak alderdi zehatz batean zailtzen du egoera: kontzentrazioa igo ahala, koloratzaile gehiago dago forma dimeriko eta agregatuetan, 610 nm aldera xurgatzen dutenak eta molekula bakoitzeko eraginkortasun txikiagoz fotosentsibilizatzen dutenak; beraz, koloratzaile kantitatea bikoizteak ez du efektua bikoizten. Metileno-urdinari eta argi gorriko terapiari buruzko berrikuspen osagarriak xurgapen-arau hori fotosentsibilizatutako edozein erreakzioren aurrebaldintzatzat hartzen du.

Irradiantzia, iraupena eta fluentzia hiru parametro dira, ez bakarra

Fluentzia, cm karratuko J-tan adierazia, irradiantzia bider denbora da. Fluentzia soilik jakinarazteak energia zer abiaduratan iritsi zen ezkutatzen du, eta abiadura horrek garrantzia du.

Denbora laburrean emandako irradiantzia altuak eta denbora luzean emandako irradiantzia baxuak fluentzia bera eman dezakete, baina kimika desberdinarekin. Irradiantzia altuak difusioak berritzen duena baino azkarrago kontsumitzen du disolbatutako oxigenoa, eta horrek oxigenoaren mendeko II motako bidea mugatzen du esposizioa amaitu aurretik. Beroa ere metatzen du, eta ehunak berotzeari erantzuteko odol-fluxua aldatzen du; aldaketa horiek oxigenazioa eta koloratzailearen banaketa aldatzen dituzte. Esposizio luze batean irradiantzia baxua erabiltzeak oxigeno-hornidurari eusten dio, baina konponketa- eta berroxigenazio-prozesuei esposizioan bertan jarduteko denbora ematen die. Fotokimikako testuliburuek elkarrekikotasuna deitzen diote dosi osoak bakarrik axola duelako suposizioari. Suposizio horrek huts egiten du oxigenoak, berotzeak edo biologiak parte hartzen duen bakoitzean; ehunetan, ia beti gertatzen da hori.

Gizakietan metileno-urdinarekin egiten diren mikrobioen aurkako esposizio fotodinamikoek cm karratuko 6 eta 18 J arteko balioak erabiltzen dituzte sarri, fotobiomodulazioaren balioekin gainjartzen direnak. Beraz, fluentziak bakarrik ezin du erregimena identifikatu. Koloratzailez kargatutako ehunari 660 nm-an cm karratuko 10 J-ko esposizioa ematea fotosentsibilizatzaileak eragindako fotokimika da. Koloratzaile-arrastoak dituen ehunari 810 nm-an fluentzia bera ematea guztiz bestelako zerbait da. Zenbakia berdina da. Kontzeptua desberdina da.

Ibilbide optikoak eta laginaren geometriak erabakitzen dute argiak zer aurkitzen duen

Beer-Lamberten portaerak esan nahi du laginaren aurrealdeak atzealdeak baino askoz argi gehiago jasotzen duela. Koloratzailearen kontzentrazioa hamarnaka mikromolarrekoa den kubeta batean, lehen milimetroak erortzen den argi gorriaren zatirik handiena xurga dezake, geruza sakonagoak ia esposiziorik gabe utzita. Disoluzio bera bolumen txikiko sakonera txikiko putzu batean jarriz gero, esposizioa ia uniformea bihurtzen da. Koloratzaile bera, lanpara bera, gainazaleko fluentzia bera, emaitza desberdina.

Ehunak argi-sakabanaketa gehitzen dio xurgapenari. 660 nm inguruko argi gorriak milimetroen ordenako sakoneraraino sartzen da; sakonera zehatza odol-edukiak, pigmentazioak eta ehun motak zehazten dute. Putzuek beren artefaktuak gehitzen dituzte: meniskoaren lente-efektua, hormetako islapena, ertzetako putzuen itzaltzea eta argi-iturriaren azpiko bolumen txikien berotzea. Lanpararen doikuntza berak baina plaka mota, bolumen edo iturri-distantzia desberdinak jakinarazten dituzten bi laborategik esperimentu desberdinak egin dituzte.

Distantzia azpimarratu behar da, gehienetan oharkabean geratzen den aldagaia baita. Irradiantzia azkar jaisten da kolimatu gabeko iturri batetik urrundu ahala; beraz, plakaren gainetik 2 cm-ra dagoen lanpara 5 cm-ra mugitzeak irradiantzia hainbat aldiz murriztu dezake, nahiz eta metodoen atala berdin geratu. Laginaren gainazaleko irradiantzia neurtu gabe, fabrikatzailearen potentzia nominaletik kalkulatutako eta argitaratutako fluentziak estimazioak dira, ez neurketak.

Parametroen gida oharduna: zerk egiten duen esposizio bat errepikagarri

Orrialde honetako jatorrizko baliabidea egiaztapen-zerrenda bat da. Sarrera horiek jasotzen ez dituen ikerketa bateko argi-esposizioa ezin da beste batekin alderatu, nabarmendutako dosiak antzekoa dirudien arren.

1. Uhin-luzera eta banda-zabalera. Gailurra eta zabalera osoa, ez kolorearen izena. LED gorriak 630 eta 680 nm arteko tartea hartzen du, non koloratzailearen xurgapena oso desberdina den.
2. Laginaren gainazaleko irradiantzia, neurtua, cm karratuko mW-tan. Fabrikatzailearen potentzia, wattetan adierazia, ez da irradiantzia.
3. Iraupena eta pultsuak. Emisio jarraitua edo pultsukakoa, pultsu-maiztasuna eta lan-zikloa barne, dagokionean.
4. Aurreko parametro neurtuen bikotetik kalkulatutako fluentzia, cm karratuko J-tan.
5. Koloratzailearen kontzentrazioa, formulazioa eta agregazio-egoera. 664 nm inguruko monomeroak eta 610 nm inguruko agregatuek modu desberdinean fotosentsibilizatzen dute.
6. Farmakoaren eta argiaren arteko tartea. Koloratzailea ematearen eta irradiatzearen arteko minututik ordutara bitarteko tartea, argia iristean koloratzailea non dagoen zehazten duena.
7. Oxigenazioa. Disoluzio aireztatuak eta ehun hipoxikoak I eta II moten arteko oreka zuzenean aldatzen dute.
8. Geometria. Laginaren sakonera, bolumena, ontzi mota, iturriaren distantzia eta angelua, eta ehuneko helburuaren sakonera.

Artikuluak irakurtzean ohitura erabilgarri bat: begiratu lehenik farmakoaren eta argiaren arteko tartea. Asmoa erakusten du. Diseinu fotodinamikoek nahita irradiatzen dute koloratzailez kargatutako ehuna. Diseinu konbinatuek biak nahita bereiz ditzakete, behean bezala.

Infragorri hurbileko fotobiomodulazioa ez da koloratzailearen fotoaktibazioa

Fotobiomodulazioak, normalean PBM laburduraz adieraziak, argi gorria edo infragorri hurbila erabiltzen du seinaleztapen endogenoa modulatzeko, fotosentsibilizatzailerik gehitu gabe. Terapia fotodinamikoak, normalean PDT laburduraz adieraziak, hiru osagai erabiltzen ditu batera: sentsibilizatzaileak xurgatzen duen argia, sentsibilizatzailea bera eta oxigenoa, helburua kaltetzen duen espezie erreaktiboen bolada bat sortzeko. Mitokondriak neurobabesaren helburu gisa aztertzen dituen berrikuspen batek metileno-urdina PBMrekin uztartzen du, biek norabide desberdinetatik arnasketan bat egiten dutelako: koloratzaileak elektroi-fluxua laguntzen duen redox-ziklatzaile katalitiko gisa jarduten du; PBMk, berriz, IV konplexuko c zitokromo oxidasatik oxido nitriko inhibitzailearen disoziazioa sustatzen duela proposatzen da hipotesi gisa. Entzimaren mekanismo hori hipotesi gisa etiketatuta mantendu behar da.

Saguetan egindako bi ikerketa konbinatu aipatuenek 810 nm-ko argia erabiltzen dute biek; hain zuzen ere, horregatik ez dute frogatzen koloratzailearen fotoaktibazioa. Lo-gabeziaren aurreko tratamenduari buruzko ikerketa batean, saguek egunero kg-ko 0.5 mg metileno-urdin, bi egunetik behin 810 nm-ko laser pultsatua edo biak jaso zituzten gabeziaren aurretik. Aurretratamendu konbinatuak memoriari lotutako jokabideak eta hipokanpoko proteina sinaptikoak babestu zituen; tratamendu bakunek, berriz, neurri handi batean huts egin zuten. Aldi bereko tratamendua erabili zuen estres kronikoari buruzko ikerketa batean, saguek 810 nm-ko PBM jaso zuten, cm karratuko 8 J-ko fluentziarekin, eta egunero kg-ko 0.5 mg koloratzaile. Laserra lehenik aplikatu zen, eta koloratzailea bi ordu geroago injektatu zen, berariaz koloratzailez kargatutako ehuna irradiatzea saihesteko. Hiru taldeek ikaskuntza-defizitak leheneratu zituzten, eta onura gehigarria batez ere serumeko kortisolean eta garuneko oxigeno-espezie erreaktiboetan ikusi zen. Emaitza horiek elkarrekin erabilitako bi esku-hartze mitokondrial probatzen dituzte; ikerketa fotodinamikoen bildumak bereizketa hori agerian mantentzen du, indikazio bakoitzeko uhin-luzera erregistratuz.

Larruazaleko ebidentzia beste aldean dago. Gizakietan metileno-urdina eta argia batera erabiltzen dituzten larruazaleko datuak 630 eta 680 nm artean biltzen dira, koloratzaile topikoarekin edo lesio barnekoarekin eta suntsitzeko edo birmoldatzeko asmoarekin; definizioz, PDT da hori. Ezabatze-emaitza horiek koloratzaileak PBM hobetzen duelako frogatzat aipatzeak, edo saguetan 810 nm-rekin ikusitako leheneratzea 660 nm-ko panel bat eta koloratzailea kogniziorako protokolo bat direla frogatzeko aipatzeak, erregimenak nahasten ditu. Dosifikazioaren eta farmakologiaren erreferentziak eta segurtasunaren eta interakzioen gidak gehiago garatzen dituzte gai honetako kontzentrazioari eta kontraindikazioei buruzko alderdiak.

Izendatu kontzeptua zenbakiak alderatu aurretik. Uhin-luzerak zehazten du koloratzaileak xurgatzen duen ala ez. Irradiantziak eta iraupenak zehazten dute kimikak zer egiten duen xurgapen horrekin. Geometriak zehazten du laginaren zer zatitan gertatzen den hori guztia. Parametro batean bat egiten duten baina gainerakoetan desberdinak diren bi esposizio esperimentu desberdinak dira; gida honen helburua da trukagarritzat hartzeko akatsa saihestea. Hemendik ez da etxean erabiltzeko protokolorik ondorioztatzen; uhin-luzera bateragarria duen argia eta koloratzaile sistemikoa uztartzeak, bestela modulazio-esposizioa izango litzatekeena, fotosentsibilizatzaileak eragindako fotokimika bihurtzen du, eta hori profesional klinikoen esku egon behar da.