Lahatsoratra
Fitsaboana fotodinamika amin'ny manga metilena: ny fomba fandinihana ny fitsaboana
Toa dingana roa ny fitsaboana fotodinamika amin'ny manga metilena. Asiana loko manga, dia ampamirapiratana hazavana mena. Diso izany fomba fiheverana izany, ary io no fototry ny ankamaroan'ny fisavoritahana momba ity fitsaboana ity. Misy singa telo ao amin'ilay fomba fanao dinihina, ary tsy maintsy miaraka eo amin'ny toerana iray sy amin'ny fotoana iray izy ireo: akora mampahatsapa hazavana ao amin'ny endriny mitroka hazavana, fotona manana halavan'onja mifanaraka amin'izany sy fatra voarefy, ary oksizena molekiolara handray ny angovo afindra. Raha esorina ny iray amin'ireo singa ireo, dia tsy misy mekanisma ahafahan'ilay vokatra voalaza miseho.
Ity lahatsoratra ity dia manazava ny fomba amaritan'ny mpikaroka io rafitra misy singa telo io, ny masontsivana feheziny, ary ny antony tsy azo avadika ho fomba fanao any an-trano ny halavan'onja sy ny sandan'ny angovo navoaka. Ny vokatra momba ny homamiadana dia ao amin'ny famerenana misaraka momba ny manga metilena sy ny fikarohana momba ny homamiadana, ary ny fampiharana amin'ny nify dia voangona ao amin'ny fikarohana fotodinamika momba ny vava sy ny nify. Tsy averina eto ireo.
Akora mampahatsapa hazavana ilay loko, fa tsy fandokoana fotsiny
Mitroka mafy ny hazavana mena ny manga metilena, ka eo akaikin'ny 664 hatramin'ny 666 nm ny tampon'ny fitrohan'ny monomera, ary tena avo ny fahafahany mitroka hazavana isaky ny mola. Io elanelan'ny fitrohana io no antony ampiasan'ny fandinihana ny fitsaboana fotodinamika amin'ny manga metilena loharanon-hazavana mena, matetika eo amin'ny 630 hatramin'ny 680 nm eo ho eo. Mety ho toa mamirapiratra ny jiro manana halavan'onja ivelan'io elanelana io, nefa saika tsy manome fanaitairana azo ampiasaina. Hazavaina ao amin'ny fomba itrohan'ny manga metilena hazavana mena ny fitsipika momba ny halavan'onja ao ambadik'io safidy io.
Ny fitrohana dia dingana voalohany ihany. Mifindra ho amin'ny toe-javatra triplet maharitra kokoa ilay loko voaitaitra, ary avy eo dia misy lalan'ny fanehoan-kevitra fotokimika roa azo arahina. Amin'ny simia Type I, ilay loko voaitaitra dia mifanakalo elektrôna na atôma hidrôzenina amin'ny akora manodidina azy ary mamokatra radikaly, anisan'izany ny fanehoan-kevitra mifandraika amin'ny superoksida amin'ny dingana manaraka. Amin'ny simia Type II kosa, ilay loko ao amin'ny toe-javatra triplet dia mamindra angovo mivantana amin'ny oksizena ao amin'ny toe-javatra fototra ary mamokatra oksizena singlet. Rehefa misy oksizena ampy, ny manga metilena dia miasa indrindra ho akora mampiteraka oksizena singlet, ary voalaza fa eo akaikin'ny 0.5 ny vokatra kantika ao anaty rano, fa ny anjara birikin'ny Type I kosa dia mitombo na mihena arakaraka ny tontolo eo an-toerana. Ny famerenana tamin'ny 1993 momba ny fotokimian'ny manga metilena miaraka amin'ny akora biolojika dia mamaritra ireo lalana roa ireo ary mampiseho ny antony tsy ahafahana mamantatra ny fifandanjany amin'ny alalan'ny etikety amin'ilay loko fotsiny.
Io famerenana io ihany no manondro ny lasibatra lehibe indrindra amin'ny asidra nokleika. Ny goanina no manana potensialin'ny oksidasiana ambany indrindra amin'ireo baza ao amin'ny DNA, ka io no ataon'ny oksizena singlet oksidasiana voalohany indrindra, ka mamorona vokatra toy ny 8-oxo-deoxyguanosine. Tsy ilaina ny fidirana eo anelanelan'ny bazan'ny DNA mba hahatonga izany fahasimbana izany. Saingy mampitandrina koa ilay famerenana mba tsy hihevitra fa ny DNA ihany no voakasika. Manao oksidasiana amin'ny proteinina, lipida ary fonontselan'ny sela ny manga metilena, ary miankina amin'ny toerana iangonan'ilay loko ny lasibatra mahatonga fahafatesana amin'ny andrana iray. Noho izany, ny fifantohan'ilay loko ao amin'ny ranoka manodidina dia famantarana ankolaka tsy dia azo itokisana momba ny fatra tonga amin'ny lasibatra. Tokony hanavaka azy roa ny mpamaky mampitaha ity simia entin'ny hazavana ity amin'ny asan'ilay loko amin'ny redox rehefa tsy misy hazavana, araka ny hazavaina ao amin'ny fomba fiasan'ny manga metilena ao anatin'ny sela.
Akora fototra ho an'ny fampandrosoana, fa tsy fanafody efa nohatsaraina tanteraka
Ny loharano fototra faharoa dia ny famerenana tamin'ny 2005 momba ny fampandrosoana akora phenothiazinium mampahatsapa hazavana, izay mandray ny manga metilena ho rafitra fototra manana fahalemena fantatra, fa tsy ho akora mampahatsapa hazavana efa vita tanteraka. Ny fiovana kely amin'ny firafitra dia manova ny fironany hifangaro amin'ny tavy, ny fidirany ao amin'ny sela, ny toerana iangonany ao anatin'ny sela, ny famokarana oksizena singlet, ny poizina aterany rehefa tsy misy hazavana, ary ny fanoherany ny fanodinana simika amin'ny alalan'ny fandraisana elektrôna. Ohatra, ny fampidirana vondrona metila amin'ny chromophore dia mampitombo ny fironany hifangaro amin'ny tavy sy ny famokarana oksizena singlet, ary mampiadana ny fiovany ho endrika leuco tsy miasa. Ireo akora mitovitovy aminy nasiana vondrona metila dia nampiseho poizina ateraky ny hazavana ambony kokoa tamin'ny 7.2 J per square cm eo ho eo tao amin'ny fikarohana niankinan'ilay famerenana. Tsy midika ho tsara kokoa avy hatrany anefa ny fironana bebe kokoa hifangaro amin'ny tavy, satria ny tsy fifangaroana amin'ny rano tafahoatra dia mampihena ny fahafahana levona, mampiroborobo ny fivondronana, ary mety hanova ny fandaminana ara-jeometrika ilain'ny fotokimia.
Mendrika hasongadina ny momba ny endrika leuco satria tsy hita maso izany. Manga ny manga metilena ao amin'ny endrika voaoksida ary mitroka hazavana mena. Saika tsy misy loko kosa ny leuco-manga metilena ao amin'ny endrika nandray elektrôna, ary tsy dia mitroka hazavana ao amin'io elanelana io. Noho izany, ilay loko izay niova ho endrika leuco tao anatin'ny sela na tao amin'ny sela velona tsy ampy oksizena dia esorina vetivety amin'ireo akora afaka miasa amin'ny hazavana, mandra-panaovana oksidasiana azy indray. Manova ny fifantohan'ny akora mampahatsapa hazavana tena miasa àry ny toe-javatra redox ao amin'ny sela velona, na dia tsy miova aza ny fifantohana ampiharina. Ny tantaran'ny fandrafetana fangaro, anisan'izany ny fampiasana voalohany an'ity fianakavian'ny loko ity tamin'ny fitsaboana sy tao amin'ny laboratoara, dia resahina ao amin'ny tantaran'ny manga metilena amin'ny fitsaboana.
Ny tabilaon'ny fandinihana: izay miova sy ny heviny
Ny tabilao etsy ambany no fitaovana fampitahana tany am-boalohany ho an'ity lahatsoratra ity. Ny andalana tsirairay dia maneho lafiny iray miova amin'ny fitsaboana izay tsy maintsy taterin'ny fandinihana. Vakio manaraka ny andalana mba hahitana ny antony mahatonga ny fanovana masontsivana iray hanova ny hevitry ny hafa rehetra.
| Lafiny miova | Izay taterin'ny fandinihana | Antony anovany ny vokatra |
|---|---|---|
| Fangaron'ny akora mampahatsapa hazavana | Loko malalaka ao anaty rano, ranoka masira, na ranoka mitazona pH; etanôla sy Cremophor ho ranoka mpitondra amin'ny fikarohana amin'ny biby; liposoma, poti-polimera, na mpitondra cyclodextrin amin'ny andrana | Manova ny fidirana, ny toerana iangonana, ary ny fidirana mamakivaky sakana toy ny matriksan'ny biofilm na ny sela velon'ny fivontosana ny ranoka sy ny akora mpitondra |
| Fifantohana ampiharina | Ny fandinihana momba ny fiadiana amin'ny mikraoba amin'ny olombelona dia mitatitra 0.0003 hatramin'ny 0.06 M eo ho eo, miaraka amin'ny elanelana 1 hatramin'ny 5 minitra eo amin'ny fampiharana ilay akora sy ny fanazavana; ny fikarohana momba ny fivontosana amin'ny biby dia ahitana ohatra manodidina ny 500 micrograms per mL ampidirina ao anatin'ny fivontosana | Ny fifantohana ambony kokoa ao amin'ny ranoka manontolo dia mety hampitombo ny fiforonan'ny dimera mifandray amin'ny 590 nm eo ho eo ary hampihena ny fotokimian'ny monomera mahomby, ka tsy voatery hampitombo avo roa heny ny vokatra ny fampitomboana avo roa heny ny fifantohana |
| Elanelana eo amin'ny fampiharana ilay akora sy ny fanazavana | Minitra amin'ny fandaminana iadiana amin'ny mikraoba amin'ny fampiharana eo ambonin'ny faritra kendrena; lava kokoa ary miankina amin'ny ranoka mpitondra amin'ny modelin'ny fivontosana | Io elanelana io no mamaritra ny toerana misy ilay loko rehefa tonga ny hazavana, ka io no mamaritra ny lasibatra biolojika lehibe indrindra |
| Halavan'onja | Matetika 630 hatramin'ny 680 nm eo ho eo | Tsy maintsy mifanindry amin'ny elanelan'ny fitrohan'ny monomera; ny ranoka be dimera dia manova ny fitrohana tena mandaitra |
| Herin'ny hazavana isaky ny velarana | Ny tatitra momba ny fiadiana amin'ny mikraoba amin'ny olombelona dia manomboka amin'ny 50 hatramin'ny 750 mW per square cm eo ho eo; ny fandinihana ratra amin'ny biby dia matetika mampiasa 100 mW per square cm na latsaka | Ny herin'ny hazavana avo dia mety handany ny oksizena eo an-toerana haingana kokoa noho ny fanoloan'ny fikorianan'ny ra azy, ka mampihena ny fahombiazana na dia mitovy aza ny angovo isaky ny velarana voalaza |
| Angovo isaky ny velarana | Ny tatitra momba ny fiadiana amin'ny mikraoba amin'ny olombelona dia manomboka amin'ny 6 hatramin'ny 18 J per square cm eo ho eo, mandritra ny 8 segondra hatramin'ny 10 minitra; ny fandinihana ratra amin'ny biby dia manomboka amin'ny 12 hatramin'ny 360 J per square cm eo ho eo | Tsy ampy hamaritana fatra ny angovo manontolo raha tsy misy ny herin'ny hazavana isaky ny velarana, ny fotoana ary ny fandaminana ara-jeometrika |
| Famatsiana oksizena | Mahalana no fehezina mivantana; tombanana avy amin'ny karazan'ny sela velona, ny tahan'ny angovo isaky ny velarana, ary ny fizarana ny fanazavana ho ampahany | Mandany oksizena ny simia Type II, ka mety hiteraka vokatra samy hafa ny masontsivan'ny hazavana mitovy amin'ny lasibatra tsara famatsiana ra sy amin'ny lasibatra tsy ampy oksizena |
| Lasibatra sy tontolon'ny andrana | Modelin'ny otrikaretina amin'ny hoditra sy ratra, modelin'ny biofilm ao am-bava, rafitra misy sela karsinoma sy melanoma kolokoloina, fivontosana amin'ny totozy, tatitra taloha momba ny fivontosana amin'ny hoditra | Samy hafa loatra ny fandaminana ara-jeometrika, ny halaliny, ny toetra optika ary ny fahasimbana azo ekena amin'ny zavamananaina tsaboina, ka tsy azo afindra amin'ny isa ho amin'ny fikarohana momba ny fivontosana ireo sanda ampiasaina iadiana amin'ny mikraoba |
Ireo elanelana etsy ambony dia elanelana hita tamin'ny fandinihana, fa tsy fomba fanao atolotra. Io fanavahana io no tanjon'ny tabilao. Ny fahalalahan'ny elanelan'ny fatran'ny hazavana voalaza dia efa porofo fa tsy misy fatran'ny hazavana miaraka amin'ny manga metilena azo afindra amin'ny toe-javatra rehetra. Ny fanazavana mifandraika amin'ny laboratoara momba ny fikarohana amin'ny biofilm ampiasana hazavana dia hita ao amin'ny manga metilena iadiana amin'ny biofilm, ary ny fanazavana ankapobeny kokoa momba ny hoditra sy ny fitsaboana amin'ny hazavana dia ao amin'ny fahatsapan'ny hoditra hazavana sy ny fototry ny fatran'ny hazavana.
Nahoana ny sandan'ny angovo mitovy no mety hiteraka vokatra biolojika samy hafa
Misy fisafotofotoana efatra miverimberina rehefa tononina tsy miaraka amin'ny toe-javatra niaviany ireo masontsivana navoaka.
Voalohany, tsy mitovy amin'ny fatra ny angovo isaky ny velarana. Samy hafa ny fanazavana roa amin'ny halavan'onja mitovy sy J per square cm mitovy raha atao haingana ny iray ary miadana ny iray, satria miankina amin'ny tahan'ny fanazavana sy ny fotoana ny fihenan'ny oksizena, ny fanarenana mandritra ny fanazavana, ary ny fahalefahan'ny lokon'ilay akora noho ny hazavana. Tsy voafaritra tsara ilay andrana raha ny angovo ihany no taterina fa tsy ny herin'ny hazavana isaky ny velarana sy ny faharetan'ny fanazavana.
Faharoa, ny toetra optikan'ny sela velona dia manova ny hevitry ny masontsivan'ny jiro. Noho ny fitrohana, ny fiparitahan'ny hazavana, ny endriky ny velarana ary ny fiparitahana miverina, dia mety tsy hitovy be amin'ny sanda refesina eo amin'ny vavan'ny jiro ny angovo isaky ny velarana ao anatin'ny sela velona. Araka ny literatiora momba ny fandrefesana fatra ara-pitsaboana, amin'ny toe-javatra sasany dia mety hanakaiky avo roa heny izany fahasamihafana izany. Ny isa nadika avy amin'ny lahatsoratra iray dia mamaritra ny fandaminana ara-jeometrika tao amin'io lahatsoratra io, fa tsy ny fandaminana rehetra.
Fahatelo, ny toerana iangonana no mamaritra ny lasibatra. Ny loko manana fiampangana miabo dia mizara amin'ny fonontselan'ny sela, mitokondria, lizosoma, fonon'ny bakteria, na matriksa ivelan'ny sela, arakaraka ny fangaro, ny fiampangana, ny fironany hifangaro amin'ny tavy, ny elanelam-potoana ary ny sela velona. Ny famerenana tamin'ny 1993 momba ny fotokimia dia mirakitra fahasimbana amin'ny asidra nokleika, proteinina, lipida, fonontselan'ny sela, organela, viriosy, bakteria, selan'ny biby mampinono ary rafitry ny fivontosana. Izany indrindra no antony ahafahan'ny loko sy hazavana mitovy mamono amin'ny lalana samy hafa, arakaraka ny fandaminana ny andrana.
Fahefatra, akora lany ampiasaina ny oksizena. Ny tahan'ny angovo isaky ny velarana avo dia mety hihoatra ny hafainganam-pamatsiana oksizena indray amin'ny alalan'ny fielezana sy ny fikorianan'ny ra, ka hiteraka tsy fahampian'ny oksizena vetivety mandritra ny fanazavana. Rehefa mitranga izany, dia kely na tsy misy ny vokatra Type II fanampiny azo amin'ny fampitomboana ny hazavana. Anisan'ny antony andinihana ny fizarana ny fanazavana ho ampahany sy ny fampihenana ny herin'ny hazavana isaky ny velarana ny famaliana io fetra io. Izany koa no antony tokony handraketan'ny fenitra momba ny fiarovana sy ny fanaraha-maso ara-pitsaboana ny elanelam-piarovana sy ny famatsiana oksizena ny sela velona, fa tsy ny boky torolalan'ny jiro.
Fomba fanao tarihin'ny mpitsabo, fa tsy fomba fanamboarana any an-trano
Ny fitsaboana dinihina dia atao amin'ny toerana ahitana miaraka ny fitiliana, ny fandrefesana fatra ary ny fanaraha-maso. Tsy maintsy misy olona manamarina ny tena toetran'ilay faritra voa sy ny halalin'ny fidirany, mifidy fangaro sy elanelana eo amin'ny fampiharana ilay akora sy ny fanazavana mifanaraka amin'io lasibatra io, mandrefy sy manitsy ny loharanon-hazavana amin'ny faritra sy fandaminana ara-jeometrika voafaritra, ary manara-maso ny hoditra, ny maso, ny fanaintainana ary ny fihetsiky ny sela velona eo an-toerana. Ilay famerenana momba ny fampandrosoana phenothiazinium iankinan'izany dia mametraka ny sehatra manontolo ho fanatsarana ny fifandraisan'ny firafitra sy ny asa amin'ny toe-javatra voafehy, fa tsy ho loko ampiarahina amin'ny hazavana mena tsotra.
Tsy mahafeno ireo masontsivana fehezina rehetra miaraka ny fakana tahaka any an-trano. Mahalana ny jiro ho an'ny mpanjifa no mitatitra ny herin'ny hazavana isaky ny velarana voarefy sy voahitsy arakaraka ny halavan'onja, amin'ny halavirana ampiasaina amin'ny fitsaboana. Tsy milaza na inona na inona momba ny ampahan'ny monomera na ny toerana iangonan'ilay loko ao anatin'ny sela ny fifantohana ampiharina. Tsy fantatra ny famatsiana oksizena ny sela velona ary miova mandritra ny fanazavana. Tsy misy amin'ireo elanelana voalaza manome alalana hanao fomba fanao any an-trano, ary niniana tsy nanome fomba azo arahina ity lahatsoratra ity. Ny mpamaky mandanjalanja ny kalitaon'ny porofo amin'ny ankapobeny dia tokony hampiasa ny fomba famakiana fandinihana momba ny manga metilena alohan'ny hanatsoahana hevitra avy amin'ny lahatsoratra tokana. Ny mpamaky liana amin'ny fomba mampiasa hazavana fotsiny, tsy misy akora mampahatsapa hazavana, kosa dia tokony hanomboka amin'ny fitsaboana amin'ny hazavana mena tsy misy akora mampahatsapa hazavana.
Izay tsy voaporofon'ity lahatsoratra ity
Tsy manaporofo izy ity fa ny fitsaboana fotodinamika amin'ny manga metilena dia manasitrana aretin-koditra iray, manafoana otrikaretina iray, na mitsabo fivontosana iray. Ireo famerenana momba ny mekanisma notononina teto dia nandrefy ny fotokimia sy nampitaha ny firafitry ny loko; tsy nanoro fifantohana na angovo isaky ny velarana ampiasaina amin'ny fitsaboana izy ireo. Ireo elanelan'ny masontsivana voalaza etsy ambony dia avy amin'ny tatitra samihafa momba ny olombelona sy ny modely amin'ny biby, izay samy manana lasibatra, halaliny, fangaro ary vokatra farany refesina samy hafa. Tsy azo kajiana ho salanisa mba hanaovana torolalana izy ireo. Ny porofo manokana momba ny fivontosana, anisan'izany ny fetran'ny tatitra ara-pitsaboana tany am-boalohany momba ny karsinoma amin'ny sela fototra, ny sarkoma Kaposi ary ny melanoma, dia tombanana misaraka ao amin'ny fanangonana fikarohana momba ny homamiadana. Ny fanontaniana momba ny fahadiovana sy ny fahazoana akora manana kalitao ho an'ny laboratoara dia tsy mitovy amin'ny resaka fitsaboana, ary dinihina ao amin'ny fomba fifidianana vokatra manga metilena.