Metýlenblátt og ljóseksponering: bylgjulongd, geislingarstyrki og viðgerðargeometri

Tvær vísindagreinar lýsa, at metýlenblátt verður eksponerað fyri ljósi við 10 J fyri hvønn fersentimetur. Onnur drepur bakteriur. Hin hevur onga mátiliga ávirkan. Ein lesari, sum bert samanber skammtin, kemur til ta niðurstøðu, at úrslitini á økinum ikki samsvara. Tey samsvara. Skammturin var ongantíð øll eksponeringin.

Ein ljóseksponering er ein lítil skipan av parametrum, sum virka saman: bylgjulongd, geislingarstyrki, tíðarlongd, fluensið, sum fæst burturúr, tøkt súrevni, styrkin og samanleggingarstøðan hjá litevninum, tíðin millum litevni og ljós og ljósleiðin, sum ljósið í veruleikanum ferðast gjøgnum sýnið. Broyt ein teirra, og ljósevnafrøðin broytist. Henda greinin fer ígjøgnum hvønn parametur og skilur síðan millum fotobiomodulatión við nærinfrarreyðum ljósi og beinleiðis ljósvirkjan av litevni, tí hesi bæði virkishættirnir oftast verða blandaðir saman.

Bylgjulongdin avger, um litevnið tekur lut

Metýlenblátt í vatni tekur sum monomerur sterkt ímóti reyðum ljósi, við einum toppi nær 664 til 665 nm og einari øksl við styttri bylgjulongd nær 610 nm, sum veksur, tá litevnið leggur seg saman í dimerar og størri stablar. Molarur ekstinktiónskoefficientur nær toppinum er um 65,000 til 85,000 M-1 cm-1, so longu mikromolarar loysnir eru sera bláar. Tann tíðliga yvirlitsgreinin um ljósevnafrøðina hjá metýlenbláum við DNA og lívfrøðiligum substratum skjalfestir hesa ljósupptøkuna og evnafrøðina í örvaðu støðuni, sum fylgir: upptøkan flytur sameindirnar í eina stuttlivda singlettstøðu, og tær fara síðan í eina longri livandi triplettstøðu við fráboðaðum úrtøkum nær 0.5. Í loysn við luft verður henda støðan sløkt av súrevni innan umleið 2 mikrosekund.

Tað er í hesum sløkkingarstignum, at tær báðar ljósevnafrøðiligu leiðirnar skiljast. Í Type II-evnafrøði flytur litevnið í triplettstøðu orku til súrevni í grundstøðu og framleiðir singlettsúrevni, við ofta endurgivnum úrtøkum nær 0.52. Í Type I-evnafrøði flytur triplettin í staðin eina elektron ella hydrogen til eitt substrat og framleiðir radikalar, harímillum superoxid og hydroxyl. Báðar leiðirnar kunnu virka samstundis, og vanlig fotodynamisk ávirkan er framvegis sera bundin at súrevni, eisini tá Type I hevur sín lut.

Hetta gevur eina einfalda reglu fyri val av bylgjulongd til metýlenblátt. Reytt ljós frá umleið 630 til 680 nm skarar yvir upptøkubandið hjá litevninum, við 660 til 665 nm nær hámarkinum hjá monomerinum. Tí kann tað dríva ljósevnafrøði við ljósnæmandi evni, har ein týðandi nøgd av litevni er til staðar. Nærinfrarreytt ljós við 810 nm liggur væl uttan fyri upptøkubandið í grundstøðuni og er tí ein illa hóskandi bylgjulongd til beinleiðis örvan av litevninum. Styrkin ger myndina fløktari á ein ítøkiligan hátt: tá styrkin hækkar, er meira av litevninum í dimerum og samanløgdum formum, sum taka ímóti ljósi nær 610 nm og ljósnæma minni effektivt fyri hvørja sameind. Tí tvífaldar ein tvífalding av litevninum ikki ávirkanina. Tengda yvirlitsgreinin um metýlenblátt og viðgerð við reyðum ljósi viðger hesa upptøkuregluna sum fortreytina fyri allar ljósnæmdar reaktiónir.

Geislingarstyrki, tíðarlongd og fluens eru tríggir parametrar, ikki ein

Fluens, í J fyri hvønn fersentimetur, er geislingarstyrki faldaður við tíð. Um bert fluens verður upplýst, dylur tað, hvussu skjótt orkan kom fram, og ferðin hevur týdning.

Høgur geislingarstyrki í stutta tíð og lágur geislingarstyrki í langa tíð kunnu geva sama fluens við ymiskari evnafrøði. Høgur geislingarstyrki brúkar upployst súrevni skjótari, enn diffusjón endurnýggjar tað, og tað tálmar súrevnisbundnu Type II-leiðini ein part av eksponeringini. Hann letur eisini hita eftir seg, og vevnaður svarar upphiting við broytingum í blóðrenslinum, sum broyta bæði súrevnisveiting og býtið av litevni. Lágur geislingarstyrki í langa tíð heldur súrevnisveitingini við líka, men gevur umvæling og endursúrevnisveiting tíð at virka undir sjálvari eksponeringini. Lærubøkur í ljósevnafrøði kalla ta fortreyt, at bert samlaði skammturin hevur týdning, reciprocitet. Hon heldur ikki, tá súrevni, upphiting ella lívfrøðilig viðurskifti hava ein leiklut, sum í vevnaði merkir næstan altíð.

Fotodynamiskar eksponeringar hjá menniskjum við metýlenbláum móti mikroorganismum brúka vanliga 6 til 18 J fyri hvønn fersentimetur, sum skarar yvir virði í fotobiomodulatión. Fluens einsamalt kann tí ikki vísa, hvør virkishátturin er. Ein eksponering við 10 J fyri hvønn fersentimetur við 660 nm í vevnað við litevni er ljósevnafrøði, sum verður drivin av einum ljósnæmandi evni. Sama fluens við 810 nm í vevnað við bert sporum av litevni er nakað heilt annað. Talið er tað sama. Hugtakið er annað.

Ljósleið og sýnisgeometri avgera, hvat ljósið rakar

Beer-Lambert-atburður merkir, at fremsti parturin av einum sýni fær nógv meira ljós enn aftasti parturin. Í einari kuvettu við litevnisstyrki upp á nakrar tíggjutals mikromolar kann fyrsti millimeturin taka ímóti meginpartinum av innfallandi reyða ljósinum, so djúpari løg í veruleikanum ikki verða eksponerað. Verður sama loysn sett í ein grunnan brunn við lítlari rúmd, verður eksponeringin næstan jøvn. Sama litevni, sama lampa, sama fluens á yvirflatuni, men annað úrslit.

Vevnaður leggur ljósdreiving oman á upptøkuna. Reytt ljós nær 660 nm treingir inn nakrar millimetrar, og neyva dýpdin verður ásett av blóðinnihaldi, pigmentering og vevnaðarslagi. Brunnar leggja síni egnu skeivleikandi árin afturat: linsuvirknað frá meniskinum, endurkast frá veggjunum, skugga á brunnar við kantin og upphiting av smáum rúmdum undir ljóskelduni. Tvær rannsóknarstovur, sum upplýsa somu lampustillingar, men nýta ymisk plátusløg, rúmdir ella frástøður frá ljóskelduni, hava gjørt ymiskar royndir.

Frástøðan eigur at verða undirstrikað, tí hon er tann vanligasta ónevnda broytiliga støddin. Geislingarstyrkin minkar skjótt við frástøðuni frá einari keldu við ikki-parallellum geislum. Verður ein lampa flutt frá 2 cm til 5 cm oman fyri plátuna, kann geislingarstyrkin tí minka fleiri ferðir, hóast háttalagið framvegis verður lýst á sama hátt. Uttan máldan geislingarstyrki á sýnisyvirflatuni eru útgivin fluensvirði, roknað út frá effektupplýsingum frá framleiðaranum, metingar og ikki mátingar.

Parameturvegleiðing við frágreiðingum: hvat ger eina eksponering endurtøkiliga

Upprunaliga tilfarið til hesa síðuna er ein eftirlitslisti. Ein ljóseksponering í einari kanning, sum ikki hevur hesar upplýsingar við, kann ikki samanberast við eina aðra, sama hvussu líkur tann uppgivni skammturin sær út.

1. Bylgjulongd og bandbreidd. Toppur og full breidd, ikki eitt litnavn. Reyðar LED fevna um 630 til 680 nm, har upptøkan hjá litevninum er sera ymisk.
2. Máldur geislingarstyrki á sýnisyvirflatuni, í mW fyri hvønn fersentimetur. Wattatal frá framleiðaranum er ikki geislingarstyrki.
3. Tíðarlongd og pulsar. Støðug mótvegis pulsaðari geisling, við pulstíttleika og arbeiðslutfalli, har tað er viðkomandi.
4. Fluens roknað út frá teimum báðum máldu støddunum omanfyri, í J fyri hvønn fersentimetur.
5. Litevnisstyrki, samanseting og samanleggingarstøða. Monomerur nær 664 nm ljósnæmir øðrvísi enn samanløgd litevni nær 610 nm.
6. Tíðin millum evni og ljós. Minuttir til tímar millum tilførslu av litevni og geisling, sum avgera, hvar litevnið er, tá ljósið kemur.
7. Súrevnisveiting. Loysn við luft mótvegis vevnaði við súrevnistroti broytir beinleiðis javnvágina millum Type I og Type II.
8. Geometri. Sýnisdýpd, rúmd, ílatsslag, frástøða og vinkul hjá ljóskelduni og dýpdin á ætlaða málinum í vevnaðinum.

Ein gagnligur vani, tá tú lesur vísindagreinar: kanna fyrst tíðina millum evni og ljós. Hon vísir endamálið. Fotodynamiskar royndaruppsetingar geisla tilvitað vevnað, sum hevur litevni í sær. Samansettar uppsetingar kunnu tilvitað skilja hesi bæði at, sum niðanfyri.

Nærinfrarreyð fotobiomodulatión er ikki ljósvirkjan av litevni

Fotobiomodulatión, vanliga stytt PBM, nýtir reytt ella nærinfrarreytt ljós til at broyta innvortis boðvirksemi uttan at leggja eitt ljósnæmandi evni afturat. Fotodynamisk viðgerð, vanliga stytt PDT, nýtir tríggjar partar saman: ljós, sum ljósnæmandi evnið tekur ímóti, sjálvt ljósnæmandi evnið og súrevni til at skapa eina stutta, kraftiga framleiðslu av reaktivum evnum, sum skaða málið. Ein yvirlitsgrein um mitokondriur sum mál fyri verju av nervafrumum setur metýlenblátt saman við PBM, tí tey ávirka frumuanding úr hvør síni ætt: litevnið virkar sum ein katalytiskur redox-miðlari, ið stuðlar elektronflutningi, meðan hildið verður, at PBM kann fremja loysing av tálmandi nitrogenmonoxid frá cytokrom c-oxidasa í kompleksi IV. Hesin ensymvirkishátturin eigur framvegis at verða merktur sum ein hypotesa.

Tær báðar mest endurgivnu músakanningarnar við samansettari viðgerð nýta báðar 810 nm ljós, og tað er júst tí, at tær ikki vísa ljósvirkjan av litevni. Í einari kanning av undanviðgerð undan svøvnmangli fingu mýs dagliga metýlenblátt við 0.5 mg fyri hvørt kg, 810 nm pulsaðan lasara annan hvønn dag ella bæði, áðrenn tær vórðu hildnar vaknar. Samansetta undanviðgerðin vardi minnistengdan atburð og synapsuprotein í hippocampus, meðan viðgerðirnar hvør sær í stóran mun ikki gjørdu tað. Í einari kanning av varandi strongd við samstundis viðgerð fingu mýs 810 nm PBM við 8 J fyri hvønn fersentimetur saman við dagligum litevni við 0.5 mg fyri hvørt kg. Lasarin varð nýttur fyrst, og litevnið varð sprænt inn tveir tímar seinni, júst fyri at sleppa undan at geisla vevnað við litevni í. Allir tríggir viðgerðarbólkar vendu afturgongd í læring, og samansetta viðgerðin hevði serliga eyka ávinning fyri kortisol í serum og reaktiv súrevnisevni í heilanum. Hesi úrslit royna tvær mitokondriutengdar viðgerðir nýttar saman. Savnið av fotodynamiskum kanningum ger henda munin sjónligan við at skráseta bylgjulongd fyri hvørja ábending.

Prógvini um húð hoyra til hin virkisháttin. Húðardátur frá menniskjum við metýlenbláum og ljósi savnast við 630 til 680 nm, við litevni borið á húðina ella sprænt inn í húðarbroytingar og við tí endamáli at oyðileggja ella endurskapa vevnað. Hetta er PDT sambært allýsingini. At vísa til slíka burturbeining sum prógv fyri, at litevni styrkir PBM, ella at vísa til bata hjá músum við 810 nm sum prógv fyri, at ein 660 nm ljóspláta saman við litevni er ein framferðarháttur fyri kognitión, blandar virkishættirnar saman. Tilvísingartilfarið um skamtan og farmakologi og vegleiðingin um trygd og samspæl fara víðari við teimum pørtunum av hesum evni, sum snúgva seg um styrki og kontraindikatiónir.

Nevn hugtakið, áðrenn tú samanber tøl. Bylgjulongdin avger, um litevnið tekur ímóti ljósi. Geislingarstyrki og tíðarlongd avgera, hvat evnafrøðin ger við hesa upptøku. Geometriin avger, hvør partur av sýninum upplivir nakað av hesum. Tvær eksponeringar, sum samsvara í einum parametri og eru ymiskar í hinum, eru ymiskar royndir. At viðgera tær sum um tær kunnu javnsetast er tann feilurin, sum henda vegleiðingin skal fyribyrgja. Einki av hesum gevur grundarlag fyri einum heimaframferðarhátti; ljós við bylgjulongd, sum litevnið tekur ímóti, saman við systemiskari tilførslu av litevni broytir eina annars modulerandi eksponering til ljósevnafrøði, drivna av einum ljósnæmandi evni, og tað hoyrir undir kliniska fakfólkið.