Maƙala
Jiyyar photodynamic da methylene blue: yadda ake nazarin jiyyar
Jiyyar photodynamic da methylene blue tana iya zama kamar matakai biyu ne. A shafa rini mai shuɗi, a haska jan haske. Wannan fahimtar ba daidai ba ce, kuma ita ce tushen yawancin ruɗani game da wannan jiyya. Hanyar da ake nazari tana da sassa uku waɗanda dole ne su kasance a wuri ɗaya a lokaci ɗaya: sinadarin da haske ke kunna a yanayin da yake shan haske, photons masu tsawon zango da ya dace a ma'aunin da aka auna, da oxygen na ƙwayoyin molecule da zai karɓi makamashin da aka miƙa. Idan aka cire kowane ɗaya daga cikin waɗannan sassa, tasirin da ake ikirari ba shi da hanyar faruwa.
Wannan labarin yana bayyana yadda masu bincike ke siffanta wannan tsari mai sassa uku, abubuwan da suke sarrafawa, da dalilin da ya sa ba za a juya tsawon zango da adadin makamashi da aka wallafa zuwa hanyar yin jiyya a gida ba. Sakamakon da ya shafi kansa yana cikin wani bita kan methylene blue da binciken kansa, kuma an tattara amfani da shi wajen haƙora a binciken photodynamic na baki da haƙora. Ba a maimaita ko ɗaya a nan ba.
Rinin sinadari ne da haske ke kunna, ba abin ba da launi kawai ba
Methylene blue yana shan jan haske sosai, inda kololuwar shan haske ta monomer take kusa da 664 zuwa 666 nm, tare da ƙimar shan haske ta molar mai matuƙar yawa. Wannan yankin shan haske shi ne dalilin da ya sa nazarce-nazarcen jiyyar photodynamic da methylene blue suke amfani da maɓuɓɓugan jan haske, yawanci a zangon kusan 630 zuwa 680 nm. Fitilar da haskenta yake wajen wannan zango na iya bayyana mai haske sosai alhali kusan ba ta samar da kuzarin kunna sinadarin da za a iya amfani da shi ba. An bayyana ƙa'idojin tsawon zango da suka sa ake wannan zaɓi a yadda methylene blue ke shan jan haske.
Shan haske matakin farko ne kawai. Rinin da ya karɓi makamashi yana sauyawa zuwa yanayin triplet mai ɗorewa na tsawon lokaci, kuma daga nan hanyoyin sinadarai biyu masu amfani da haske suna samuwa. A tsarin sinadarai na Type I, rinin da ya karɓi makamashi yana musayar electrons ko atoms na hydrogen da sinadaran da suke kusa da shi, yana samar da radicals, ciki har da halayen superoxide da suke biyo baya. A tsarin sinadarai na Type II, rinin da yake a yanayin triplet yana miƙa makamashi kai tsaye ga oxygen a yanayinsa na asali, yana samar da singlet oxygen. A yanayin da oxygen yake samuwa, methylene blue yana aiki galibi a matsayin sinadarin da ke samar da singlet oxygen, inda aka ruwaito ƙimar quantum yield kusa da 0.5 a cikin ruwa, yayin da gudummawar Type I take ƙaruwa ko raguwa bisa yanayin wurin. Bitar 1993 kan halayen methylene blue masu amfani da haske tare da sinadaran halittu ta bayyana hanyoyin biyu kuma ta nuna dalilin da ya sa ba za a gane daidaiton gudummawarsu daga lakabin rinin kawai ba.
Wannan bitar ta kuma bayyana babban abin da ake kai wa hari a cikin nucleic acid. Guanine yana da mafi ƙarancin ƙarfin oxidation a cikin bases na DNA, don haka singlet oxygen yana yin oxidation ɗinsa fiye da sauran, yana samar da abubuwa kamar 8-oxo-deoxyguanosine. Ba dole sai rinin ya shiga tsakanin sassan DNA ba kafin wannan lalacewar ta faru. Amma bitar ta kuma yi gargaɗi kada a ɗauka cewa DNA ne kaɗai abin da lamarin ya shafa. Methylene blue yana yin oxidation na sunadarai, lipids, da membranes, kuma abin da lalacewarsa ke haddasa mutuwa a kowane gwaji ya danganta da inda rinin ya taru. Saboda haka, yawan sinadarin a ruwan da aka tsoma abin gwaji a ciki ba ya wakiltar ma'aunin da ya kai wurin da ake nufi sosai. Masu karatu da suke kwatanta waɗannan halayen sinadarai masu amfani da haske da ayyukan redox na rinin ba tare da haske ba ya kamata su bambanta su biyun, kamar yadda aka bayyana a yadda methylene blue ke aiki a cikin ƙwayoyin halitta.
Sinadarin farawa don haɓakawa, ba maganin da aka kammala ingantawa ba
Madogara ta biyu ita ce bitar 2005 kan haɓaka sinadaran phenothiazinium da haske ke kunna, wadda ta ɗauki methylene blue a matsayin tsarin sinadarin farawa mai raunanan wurare da aka sani, maimakon sinadarin da haske ke kunna da aka gama haɓakawa. Ƙananan sauye-sauyen tsarin sinadarin suna sauya yadda yake son kitse, yadda ƙwayoyin halitta ke shigar da shi, inda yake taruwa a cikin ƙwayoyin halitta, yawan singlet oxygen da yake samarwa, gubarsa ba tare da haske ba, da juriyarsa ga reduction. Ƙara rukunin methyl ga chromophore, alal misali, yana ƙara son kitse da samar da singlet oxygen, yana kuma rage saurin reduction zuwa yanayin leuco marar aiki; kuma sinadarai masu kama da shi da aka ƙara wa methyl sun nuna guba mafi yawa sakamakon haske a kusan 7.2 J per square cm a aikin binciken da aka dogara da shi. Duk da haka, ƙarin son kitse ba ya nufin ya fi kyau kai tsaye, domin yawan ƙin ruwa yana rage narkewa, yana ƙarfafa taruwar ƙwayoyin sinadarin, kuma yana iya sauya tsarin sifar da halayen sinadarai masu amfani da haske suke buƙata.
Batun leuco ya cancanci a jaddada shi domin ba a ganinsa. Methylene blue da aka yi wa oxidation yana da launin shuɗi kuma yana shan jan haske. Leuco-methylene blue da aka yi wa reduction kusan ba shi da launi kuma ba ya shan haske sosai a wannan zango. Don haka, rinin da aka yi wa reduction a cikin ƙwayoyin halitta ko nama mai ƙarancin oxygen yana fita na ɗan lokaci daga rinin da haske zai iya kunna har sai an sake yin oxidation ɗinsa. Saboda haka, yanayin redox na nama yana sauya ainihin yawan sinadarin da haske zai iya kunna ko da yawan sinadarin da aka shafa bai canza ba. An bayyana tarihin haɗe-haɗen sinadarin, ciki har da amfanin dangin waɗannan rinuka a asibiti da dakin gwaje-gwaje tun da farko, a tarihin methylene blue a fannin magani.
Jadawalin nazari: abin da yake sauyawa da ma'anarsa
Jadawalin da ke ƙasa shi ne ainihin kayan kwatantawa na wannan labarin. Kowane layi yana nuna wani abu na jiyya da yake iya sauyawa wanda dole ne nazarce-nazarce su bayar da rahotonsa. Karanta kowane layi domin ganin dalilin da ya sa sauya saiti ɗaya yake sauya ma'anar duk sauran.
| Abin da yake sauyawa | Abin da nazarce-nazarce ke ruwaitowa | Dalilin da ya sa yake sauya sakamako |
|---|---|---|
| Haɗin sinadarin da haske ke kunna | Rini marar ɗaurewa a cikin ruwa, ruwan gishiri, ko buffer; ethanol da Cremophor a matsayin abubuwan haɗawa a aikin dabbobi; liposomes, ƙwayoyin polymer, ko masu ɗaukar sinadari na cyclodextrin a aikin gwaji | Abubuwan haɗawa da masu ɗaukar sinadari suna sauya shigar sinadarin, wurin taruwarsa, da ratsawarsa ta shingaye kamar tsarin biofilm ko naman ƙari |
| Yawan sinadarin da aka shafa | Nazarin yaƙi da ƙwayoyin cuta a mutane yana ruwaito kusan 0.0003 zuwa 0.06 M tare da mintuna 1 zuwa 5 tsakanin sanya sinadarin da haskakawa; aikin ƙari a dabbobi yana haɗa misalai kusa da 500 micrograms per mL a cikin ƙari | Ƙarin yawan sinadarin gaba ɗaya na iya ƙara samuwar dimers masu shan haske kusa da 590 nm, ya kuma rage halayen monomer masu amfani da haske waɗanda suke ba da sakamako, don haka ninka yawan sinadarin ba lallai ya ninka tasiri ba |
| Tazarar sanya sinadari da haskakawa | Mintuna a gwaje-gwajen yaƙi da ƙwayoyin cuta ta shafawa; ta fi tsawo kuma ta danganta da abin haɗawa a samfuran ƙari | Tazarar tana ƙayyade inda rinin yake lokacin da haske ya isa, wanda yake ƙayyade babban abin halitta da ake kai wa hari |
| Tsawon zango | Yawanci kusan 630 zuwa 680 nm | Dole ya yi daidai da yankin shan haske na monomer; mafita masu yawan dimers suna sauya shan haske da yake aiki a zahiri |
| Ƙarfin hasken da yake isa kowane yanki | Rahotannin yaƙi da ƙwayoyin cuta a mutane sun kai kusan 50 zuwa 750 mW per square cm; nazarin raunuka a dabbobi yawanci yana amfani da 100 mW per square cm ko ƙasa da haka | Babban ƙarfin haske na iya ƙare oxygen na wurin da sauri fiye da yadda gudanawar jini ke maye gurbinsa, wanda yake rage inganci duk da cewa jimillar makamashin haske da aka ƙayyade ɗaya ce |
| Jimillar makamashin haske a kowane yanki | Rahotannin yaƙi da ƙwayoyin cuta a mutane sun kai kusan 6 zuwa 18 J per square cm a cikin daƙiƙa 8 zuwa mintuna 10; nazarin raunuka a dabbobi ya kai kusan 12 zuwa 360 J per square cm | Jimillar makamashi ba tare da ƙarfin haske, lokaci, da tsarin wurin haskakawa ba ba cikakken ma'auni ba ne |
| Samuwar oxygen | Ba kasafai ake sarrafa ta kai tsaye ba; ana hasashenta daga nau'in nama, saurin isar da makamashin haske, da raba haskakawa zuwa kashi-kashi | Halayen sinadarai na Type II suna cinye oxygen, don haka saitunan haske iri ɗaya na iya ba da tasiri daban-daban a wuraren da jini yake gudana sosai da waɗanda suke da ƙarancin oxygen |
| Abin da ake nufi da yanayin gwaji | Samfuran cututtukan fata da raunuka, samfuran biofilm na baki, tsarin carcinoma da melanoma da aka reno a dakin gwaje-gwaje, ƙari a beraye, rahotannin tarihi kan ƙari na fata | Tsarin wurin, zurfi, halayen haske, da lalacewar da jikin mai karɓar jiyya zai iya jurewa suna bambanta sosai, don haka ba za a taɓa ɗaukar adadin aikin yaƙi da ƙwayoyin cuta a yi amfani da shi kai tsaye a aikin ƙari ba |
Zangunan da ke sama zanguna ne da aka gani a nazarce-nazarce, ba tsarin jiyya da aka ba da shawarar bi ba. Wannan bambancin shi ne manufar jadawalin. Faɗin zangon ma'aunan haske da aka ruwaito shi kansa shaida ne cewa babu ma'aunin haske na methylene blue da za a iya ɗauka daga wani yanayi zuwa wani. Bayanin dakin gwaje-gwaje mai alaƙa da aikin biofilm da haske ke kunna yana cikin methylene blue wajen yaƙi da biofilms, kuma ana samun ƙarin bayanin fata da jiyya da haske a tushen fahimtar yadda fata ke amsa haske da ma'aunin haske.
Dalilin da ya sa adadin makamashi iri ɗaya zai iya ba da tasirin halittu daban-daban
Ruɗani guda huɗu yana maimaituwa a duk lokacin da aka ambaci ma'aunan da aka wallafa ba tare da bayanin yanayinsu ba.
Na farko, jimillar makamashin haske a kowane yanki ba ita ce cikakken ma'aunin jiyya ba. Haskakawa biyu masu tsawon zango ɗaya da J per square cm ɗaya suna bambanta idan an isar da ɗaya da sauri ɗayan kuma a hankali, domin ƙarewar oxygen, gyaran lalacewa yayin haskakawa, da dusashewar rinin sakamakon haske duk sun danganta da sauri da lokaci. Bayar da rahoton makamashi ba tare da ƙarfin haske da tsawon lokacin haskakawa ba yana barin bayanin gwajin bai cika ba.
Na biyu, halayen haske a cikin nama suna sauya abin da saitin fitila yake nufi. Shan haske, watsewarsa, tsarin saman wurin, da hasken da yake watsewa ya koma baya suna nufin cewa jimillar makamashin haske a cikin nama na iya bambanta sosai da ƙimar da aka auna a buɗewar fitila. Bisa wallafe-wallafen auna ma'aunin jiyya a asibiti, a wasu yanayi bambancin zai iya kusantar ninki biyu. Adadin da aka kwafa daga wata takardar bincike yana bayyana tsarin wurin wannan binciken ne, ba kowane tsarin wuri ba.
Na uku, wurin taruwar sinadarin yana ƙayyade abin da ake kai wa hari. Rini mai cajin lantarki tabbatacce yana rarrabuwa zuwa membranes, mitochondria, lysosomes, suturar ƙwayoyin bacteria, ko tsarin da yake tsakanin ƙwayoyin halitta, bisa haɗin sinadarin, cajinsa, yadda yake son kitse, tazarar lokaci, da nau'in nama. Bitar 1993 kan halayen sinadarai masu amfani da haske ta rubuta lalacewa a nucleic acids, sunadarai, lipids, membranes, ƙananan sassan ƙwayoyin halitta, ƙwayoyin virus, bacteria, ƙwayoyin halittar dabbobi masu shayarwa, da tsarin ƙari. Wannan ne ainihin dalilin da ya sa haɗin rini da haske ɗaya zai iya haddasa mutuwa ta hanyoyi daban-daban a gwaje-gwaje daban-daban.
Na huɗu, oxygen abu ne da yake ƙarewa yayin amfani. Saurin isar da makamashin haske mai yawa na iya fin ƙarfin sake samar da oxygen ta yaduwarsa da gudanawar jini, ya haifar da ƙarancin oxygen na ɗan lokaci a tsakiyar haskakawa. Idan hakan ya faru, ƙara haske yana ƙara tasirin Type II kaɗan ko kuma ba ya ƙara komai. Ana nazarin raba haskakawa zuwa kashi-kashi da rage ƙarfin haske a wani ɓangare domin magance wannan ƙuntatawa. Wannan kuma shi ne dalilin da ya sa iyakokin kariya da samuwar oxygen a nama suke cikin ƙa'idojin tsaro da kulawa na asibiti, ba cikin littafin amfani da fitila ba.
Hanyar da ƙwararren asibiti ke jagoranta, ba girke-girken gida ba
Ana aiwatar da jiyyar da aka nazarta a inda tantance matsala, auna ma'aunin jiyya, da kulawa suke kasancewa tare. Dole wani ya tabbatar da irin canjin naman da ake nufi da kuma zurfin da ya kai, ya zaɓi haɗin sinadari da tazarar sanya sinadarin da haskakawa da suka dace da abin da ake nufi, ya daidaita maɓuɓɓugar haske a wani yanki da aka ƙayyade tare da tsarin wurin da aka ƙayyade, sannan ya sa ido kan fata, idanu, ciwo, da martanin naman wurin. Bitar haɓaka phenothiazinium da aka dogara da ita ta gabatar da duk wannan fanni a matsayin inganta alaƙar tsarin sinadari da aikinsa a yanayi da ake sarrafawa, ba a matsayin rini tare da kowane irin jan haske ba.
Kwaikwayon wannan a gida yana gaza a kan duk abubuwan da ake sarrafawa lokaci guda. Fitilun da ake sayarwa ga masu amfani ba kasafai suke bayar da rahoton ƙarfin haske bisa tsawon zango da aka daidaita a nisan jiyya ba. Yawan rinin da aka shafa ba ya bayyana rabon monomer ko wurin da sinadarin ya taru a cikin ƙwayoyin halitta. Ba a san samuwar oxygen a nama ba, kuma tana sauyawa yayin haskakawa. Babu ɗaya daga cikin zangunan da aka ambata da yake ba da izinin tsarin yin jiyya a gida, kuma da gangan wannan labarin bai bayar da hanyar da za a iya aiwatarwa ba. Masu karatu da suke tantance ingancin shaidar gaba ɗaya ya kamata su yi amfani da yadda ake karanta nazarin methylene blue kafin yanke hukunci daga takardar bincike guda ɗaya. Masu karatu masu sha'awar hanyoyin da suke amfani da haske kawai ba tare da sinadarin da haske ke kunna ba ya kamata su fara da jiyya da jan haske ba tare da sinadarin da haske ke kunna ba.
Abin da wannan labarin bai tabbatar ba
Bai tabbatar da cewa jiyyar photodynamic da methylene blue tana warkar da wata matsalar fata, tana kawar da wata cuta ta ƙwayoyin cuta, ko tana magance wani ƙari ba. Bita kan hanyoyin aiki da aka ambata a nan ta auna halayen sinadarai masu amfani da haske kuma ta kwatanta tsarin rinuka; ba ta ƙayyade wani yawan sinadari ko jimillar makamashin haske don amfani a asibiti ba. Zangunan ma'aunan da aka ambata a sama sun fito daga rahotannin mutane masu bambancin yanayi da samfuran dabbobi masu abubuwan da ake nufi, zurfi, haɗe-haɗen sinadari, da ma'aunan sakamako daban-daban, kuma ba za a haɗa su a fitar da matsakaici don zama jagora ba. Ana tantance shaidar da ta shafi ƙari musamman, ciki har da iyakokin rahotannin asibiti na farko kan basal cell carcinoma, Kaposi sarcoma, da melanoma, daban a tarin binciken kansa. Tambayoyin tsarki da samo sinadarin da ya dace da dakin gwaje-gwaje sun bambanta da batun jiyya, kuma an tattauna su a yadda ake zaɓar samfurin methylene blue.