Grein
Fotodynamisk viðgerð við metýlenbláum: hvussu viðgerðin verður kannað
Fotodynamisk viðgerð við metýlenbláum ljóðar sum tvey stig. Smyr blátt litevni á, og lýs við reyðum ljósi. Hendan fatan er skeiv, og hon er atvoldin til flestu misskiljingarnar um hesa viðgerð. Mannagongdin, sum verður kannað, hevur tríggjar partar, ið mugu vera til staðar á sama staði í senn: ein ljósnæmari í sínum ljósgleypandi formi, fotonir við hóskandi bylgjulongd í einum máldum skamti og molekyler súrevni, sum tekur ímóti fluttu orkuni. Verður ein av hesum pørtum tikin burtur, hevur tann uppáhildni virknaðurin onga mekanismu.
Henda greinin greiðir frá, hvussu granskarar lýsa hesa tríbýttu skipan, hvørjum parametrum teir stýra, og hví ein bylgjulongd og eitt orkutal úr eini útgivnari kanning ikki kunnu gerast til eina mannagongd til heimabrúks. Úrslit viðvíkjandi krabbameini hoyra til eitt serstakt yvirlit yvir metýlenblátt og krabbameinsgransking, og nýtsla innan tannrøkt er savnað í fotodynamiskari gransking viðvíkjandi munni og tonnum. Hvørki evnið verður endurtikið her.
Litevnið er ein ljósnæmari, ikki bert eitt litingarevni
Metýlenblátt gleypir reytt ljós væl, við gleypingartoppinum hjá monomerinum nær 664 til 666 nm og sera høgari molerari gleyping. Hetta gleypingarøkið er orsøkin til, at kanningar av fotodynamiskari viðgerð við metýlenbláum brúka reyðar ljóskeldur, vanliga á økinum umleið 630 til 680 nm. Ein lampa uttan fyri hetta økið kann tykjast bjart, hóast hon gevur næstan onga brúkbara örvan. Reglurnar um bylgjulongd, sum liggja aftan fyri hetta valið, verða lýstar í hvussu metýlenblátt gleypir reytt ljós.
Gleyping er bert fyrsta stigið. Tað örvaða litevnið fer yvir í eina tripletstøðu, sum varir longur, og haðani eru tvær fotokemiskar leiðir møguligar. Í kemi av slag I býtir tað örvaða litevnið elektronir ella hydrogenatom við substrat nærindis og framleiðir radikal, við millum annað superoxidkemi í seinni reaktiónum. Í kemi av slag II flytur litevnið í tripletstøðuni orku beinleiðis til súrevni í grundstøðuni og framleiðir singletsúrevni. Við súrevni til staðar virkar metýlenblátt fyrst og fremst sum ein næmari til framleiðslu av singletsúrevni, við eini fráboðaðari kvantuúrtøku nær 0.5 í vatni, meðan íkastið frá slagi I hækkar ella lækkar eftir lokala umhvørvinum. Yvirlitsgreinin frá 1993 um fotokemi hjá metýlenbláum við lívfrøðiligum substratum lýsir báðar leiðirnar og vísir, hví javnvágin ikki kann lesast av merkiseðlinum á litevninum.
Sama yvirlitsgrein nevnir høvuðsmálið millum nukleinsýrurnar. Guanin hevur lægsta oxidatiónspotentialið av DNA-basunum, so singletsúrevni oxiderar tað fram um hinar og myndar evni sum 8-oxo-deoxyguanosin. Innskot millum basupørini í DNA er ikki neyðugt fyri henda skaðan. Men yvirlitsgreinin ávarar eisini ímóti at síggja DNA sum alla frágreiðingina. Metýlenblátt oxiderar protein, lipid og membranir, og tað avgerandi málið fyri deyðiligum skaða í eini ávísari roynd er treytað av, hvar litevnið savnast. Tí er styrkin í loysnini, sum umgevur málið, ein veik óbeinleiðis meting av skamtinum við sjálvt málið. Lesarar, ið samanbera hesa ljósdrivnu kemi við redox-leiklutirnar hjá litevninum í myrkri, eiga at halda teimum sundur, sum lýst í hvussu metýlenblátt virkar í kyknum.
Eitt útgangsevni, ikki eitt bestmøguliga tillagað heilivágsevni
Hin týdningarmikla keldan er yvirlitsgreinin frá 2005 um menning av phenothiazinium-ljósnæmarum, sum viðger metýlenblátt sum ein útgangsbygnað við kendum veikleikum heldur enn ein liðugt mentan ljósnæmara. Smáar bygnaðarbroytingar broyta fituloysiligan eginleika, upptøku í kyknur, staðseting inni í kyknum, framleiðslu av singletsúrevni, eiturvirknað í myrkri og mótstøðu móti reduktión. Metylering av kromoforinum økir til dømis um fituloysiligan eginleika og framleiðslu av singletsúrevni og seinkar reduktión til óvirkna leukoformin. Metyleraðar analogir vístu størri ljóseitran við umleið 7.2 J fyri hvønn kvadrat-cm í undirliggjandi arbeiðinum. Størri fituloysiligi merkir kortini ikki sjálvvirkandi betri eginleikar, tí ov stór vatnsskyggjandi ávirkan minkar um loysiligan eginleika, fremur samanlegging og kann avlaga tann geometri, sum fotokemiin krevur.
Leukoformurin eigur at verða undirstrikaður, tí hann er ósjónligur. Oxiderað metýlenblátt er blátt og gleypir reytt ljós. Reduserað leuko-metýlenblátt er næstan litloyst og gleypir illa í sama øki. Litevni, sum er reduserað inni í kyknum ella í vevnaði við lítlum súrevni, er tí fyribils tikið úr tí ljósvirkna partinum, til tað verður oxiderað aftur. Redox-støðan í vevnaðinum broytir sostatt veruligu styrkina av ljósnæmaranum, hóast styrkin, sum verður borin á, er føst. Søgan um samansetingar, millum annað tíðliga kliniska nýtslu og starvsstovunýtslu av hesi litevnisfamilju, verður lýst í søguni um metýlenblátt í læknavísindum.
Kanningartalvan: hvat broytist, og hvat tað merkir
Talvan niðanfyri er upprunaliga samanberingartilfarið í hesi grein. Hvør røð er eitt viðgerðarparametur, sum kanningar mugu upplýsa. Les tvørtur um fyri at síggja, hví ein broyting í einari stilling broytir týdningin av øllum hinum.
| Parametur | Hvat kanningar upplýsa | Hví tað broytir úrslitið |
|---|---|---|
| Samanseting av ljósnæmaranum | Frítt litevni í vatni, saltloysn ella buffara; ethanol og Cremophor sum hjálparevni í dýraroyndum; liposom, polymerbitlar ella cyclodextrinberarar í royndararbeiði | Hjálparevni og berari broyta upptøku, staðseting og gjøgnumtreinging gjøgnum forðingar sum biofilmmatrisu ella svulstvevnað |
| Styrki, sum verður nýtt | Antimikrobiellar kanningar á menniskjum upplýsa umleið 0.0003 til 0.06 M við 1 til 5 minuttum millum litevni og ljós; svulstkanningar á dýrum fevna um dømi nær 500 mikrogramm fyri hvønn mL inni í svulstinum | Hægri heildarstyrki kann økja um dimerisering nær 590 nm og minka um gagnliga fotokemi hjá monomerum, so tvífaldur styrki nýtist ikki at geva tvífaldan virknað |
| Tíð millum litevni og ljós | Minuttir í antimikrobiellum uppsetingum við staðbundnari nýtslu; longri og treytað av hjálparevninum í svulstmodellum | Tíðarbilið avger, hvar litevnið er, tá ljósið kemur, og tað avger tað ráðandi lívfrøðiliga málið |
| Bylgjulongd | Vanliga umleið 630 til 680 nm | Má skara yvir gleypingarøkið hjá monomerinum; loysnir við nógvum dimerum flyta virknu gleypingina |
| Geislingsstyrki | Antimikrobiellar frágreiðingar um menniskju fevna um umleið 50 til 750 mW fyri hvønn kvadrat-cm; sárkanningar á dýrum vanliga við ella undir 100 mW fyri hvønn kvadrat-cm | Høgur geislingsstyrki kann brúka lokalt súrevni skjótari, enn blóðgjøgnumstreymingin endurnýggjar tað, og tað minkar um virknisførið við sama ásetta flúensi |
| Flúens | Antimikrobiellar frágreiðingar um menniskju fevna um umleið 6 til 18 J fyri hvønn kvadrat-cm yvir 8 sekund til 10 minuttir; sárkanningar á dýrum fevna um umleið 12 til 360 J fyri hvønn kvadrat-cm | Samlað orka uttan geislingsstyrki, tíð og geometri er ein ófullfíggjaður skamtur |
| Súrevnisstøða | Verður sjáldan stýrd beinleiðis; verður mett út frá vevnaðarslagi, flúensferð og uppbýting | Kemi av slag II brúkar súrevni, so somu ljósstillingar kunnu geva ymiskar ávirkanir í málum við góðari blóðgjøgnumstreyming samanborið við mál við súrevnistroti |
| Mál og umstøður | Modell av húð- og sárinfektiónum, modell av biofilmi í munni, dyrkaðar karcinom- og melanomskipanir, svulstir í músum, søguligar frágreiðingar um húðsvulstir | Geometri, dýpd, optikkur og tolið fyri skaða á vertsvevnaði eru so ymisk, at antimikrobiell tøl ongantíð kunnu flytast kvantitativt til svulstgransking |
Økini omanfyri eru eygleidd øki í kanningum, ikki ein tilmæld mannagongd. Hesin munurin er sjálvt endamálið við talvuni. Stóra spjaðingin í fráboðaðum ljósskamtum er í sjálvum sær prógv um, at eingin flytbarur ljósskammtur fyri metýlenblátt er til. Skyldur starvsstovusamanhangur um ljósvirkjað arbeiði við biofilmi er at finna í metýlenbláum móti biofilmum, og breiðari bakgrund um húð og ljósviðgerð er at finna í grundvitan um ljósnæmi í húðini og ljósskamtar.
Hví somu orkutøl kunnu geva ymiska lívfrøðiliga ávirkan
Fýra misskiljingar koma aftur, tá útgivnir parametrar verða endurgivnir uttan sín samanhang.
Í fyrsta lagi er flúens ikki tað sama sum skamtur. Tvær ljósútsetingar við somu bylgjulongd og sama tali av J fyri hvønn kvadrat-cm eru ymiskar, um onnur verður givin skjótt og hin seint, tí súrevnistrot, umvæling undir ljósútsetingini og ljósbleiking av litevninum øll eru treytað av ferð og tíð. Verður orka upplýst uttan geislingsstyrki og útsetingartíð, er royndin ikki nóg væl lýst.
Í øðrum lagi broytir optikkurin í vevnaðinum tað, sum lampustillingin merkir. Gleyping, spjaðing, yvirflatugeometri og afturspjaðing gera, at flúensið inni í vevnaðinum kann víkja munandi frá virðinum, sum er mált við ljósopið á lampuni. Sambært bókmentum um kliniska dosimetri kann munurin undir ávísum umstøðum nærkast einum faktori á tveir. Eitt tal, sum er avritað úr eini grein, lýsir geometriina í teirri greinini, ikki allar geometriir.
Í triðja lagi avger staðsetingin málið. Eitt kationiskt litevni býtir seg millum membranir, mitokondriur, lysosom, bakteriuumsløg ella uttankyknumatrisu alt eftir samanseting, løðing, fituloysiliga eginleikanum, tíðarbili og vevnaði. Yvirlitsgreinin um fotokemi frá 1993 skjalfestir skaða á nukleinsýrur, protein, lipid, membranir, kyknulutir, virus, bakteriur, súgdjórakyknur og svulstskipanir. Tað er júst tí, at sama samanseting av litevni og ljósi kann drepa eftir ymiskum leiðum í ymiskum uppsetingum.
Í fjórða lagi verður súrevni brúkt upp. Høg flúensferð kann fara fram um endurnýggingina við diffusjón og blóðgjøgnumstreyming og skapa fyribils súrevnistrot mitt í ljósútsetingini. Tá tað hendir, gevur meira ljós lítlan ella ongan eyka virknað av slag II. Uppbýting og lægri geislingsstyrki verða partvíst kannað sum svar upp á hesa avmarkingina. Hetta er eisini orsøkin til, at trygdarmargur og súrevnisstøða í vevnaði hoyra heima í kliniskum trygdar- og eftirlitsstandardum heldur enn í eini lampuhandbók.
Ein læknastýrd mannagongd, ikki ein uppskrift til heimabrúks
Viðgerðin, sum verður kannað, verður givin har, sum sjúkugreining, dosimetri og eftirlit eru til staðar saman. Onkur má staðfesta, hvør vevnaðarbroytingin er, og hvussu djúpt hon røkkur, velja eina samanseting og eitt tíðarskeið millum litevni og ljós, sum hóska til málið, kalibrera ljóskelduna yvir eitt ásett øki við ásettari geometri og fylgja við húð, eygum, pínu og lokala vevnaðarsvarinum. Undirliggjandi yvirlitsgreinin um menning av phenothiazinium lýsir alt økið sum bestmøguliga tillaging av sambandinum millum bygnað og virksemi undir stýrdum umstøðum, ikki sum litevni saman við vanligum reyðum ljósi.
At herma eftir viðgerðini heima miseydnast á øllum teimum stýrdu parametrunum í senn. Lampur til brúkarar upplýsa sjáldan kalibreraðan spektralan geislingsstyrki við viðgerðarfrástøðuna. Styrkin av litevninum, sum verður borin á, sigur einki um monomerpartin ella staðsetingina inni í kyknum. Súrevnisstøðan í vevnaðinum er ókend og broytist undir ljósútsetingini. Einki av teimum nevndu økjunum heimilar eina mannagongd til heimabrúks, og henda greinin gevur tilvitað onga brúkbara uppskrift. Lesarar, sum meta um almennu góðskuna á próvgrundarlagnum, eiga at brúka hvussu ein kanning av metýlenbláum skal lesast, áðrenn teir gera niðurstøður út frá einari einstakari grein. Lesarar, sum eru forvitnir um hættir við ljósi einsamøllum uttan ljósnæmara, eiga at byrja við reyðljósviðgerð uttan ljósnæmara.
Hvat henda greinin ikki staðfestir
Hon staðfestir ikki, at fotodynamisk viðgerð við metýlenbláum lekir nakra húðsjúku, beinir fyri nakrari infektión ella viðger nakran svulst. Yvirlitsgreinirnar um mekanismur, sum verða nevndar her, máldu fotokemi og samanbóru litevnisbygnaðir; tær ásettu onga kliniska styrki og einki flúens. Parameturøkini, sum eru endurgivin omanfyri, stava frá ymiskum frágreiðingum um menniskju og dýramodellum við ymiskum málum, dýpdum, samansetingum og endapunktum, og miðaltøl av teimum kunnu ikki gerast til vegleiðing. Próvgrundarlag fyri ávís svulstsløg, millum annað avmarkingarnar í tíðligum kliniskum frágreiðingum um basalcellukarcinom, Kaposi-sarkom og melanom, verður mett serstakt í savninum um krabbameinsgransking. Spurningar um reinleika og útvegan av tilfari av starvsstovugóðsku eru óheftir av viðgerð og verða viðgjørdir í hvussu ein vøra við metýlenbláum verður vald.