Halavan’onja ho an’ny manga metilena: torolalana momba ny herin’ny taratra, jeometria, ary fampiharana hazavana

Misy lahatsoratra siantifika roa mitatitra fa nampiharana hazavana 10 J isaky ny cm toradroa ny manga metilena. Ny iray mamono bakteria. Ny iray kosa tsy miteraka fiovana azo refesina. Raha ny fatra ihany no ampitahain’ny mpamaky, dia manatsoaka hevitra izy fa tsy mifanaraka ny vokatra ao amin’ity sehatra ity. Mifanaraka anefa ilay sehatra. Tsy ny fatra irery velively no mamaritra ny fampiharana hazavana manontolo.

Ny fampiharana hazavana dia rafitra kely ahitana masontsivana miara-miasa: halavan’onja, hakitroky ny herin’ny taratra, faharetana, fluence vokatr’izany, fisian’ny oksizena, fifantohan’ny loko sy ny toetry ny fitambaran’ny molekiolany, elanelam-potoana eo amin’ny fanomezana loko sy ny hazavana, ary ny lalana tena lalovan’ny hazavana ao anatin’ny santionany. Raha ovaina ny iray, dia miova ny simia ateraky ny hazavana. Mandinika tsirairay ireo masontsivana ireo ity lahatsoratra ity, avy eo manavaka ny fanovàna biolojika amin’ny hazavana infrarouge akaiky sy ny fampandehanana mivantana ny loko amin’ny hazavana, satria ireo fomba roa ireo no tena afangaro matetika.

Ny halavan’onja no mamaritra raha mandray anjara ny loko

Ny manga metilena ao anaty rano dia mitroka mafy ny hazavana mena rehefa monomera, ary manana tampon’ny fitrohana eo akaikin’ny 664 ka hatramin’ny 665 nm. Misy koa faritra fanampiny amin’ny halavan’onja fohy kokoa, eo akaikin’ny 610 nm, izay mihamafy rehefa mitambatra ho dimera sy fitambaran-molekiola lehibe kokoa ny loko. Ny koefisienta molarin’ny fitrohana eo akaikin’ny tampony dia manodidina ny 65,000 ka hatramin’ny 85,000 M-1 cm-1, ka efa manga be ny vahaolana manana fifantohana mikromolara. Ny famerenana siantifika tany am-boalohany momba ny simia ateraky ny hazavana amin’ny manga metilena miaraka amin’ny ADN sy ireo substrata biolojika dia mirakitra io toetran’ny fitrohana io sy ny simian’ny toetra voaentana manaraka azy: ny fitrohana dia mametraka ny molekiola amin’ny toetra singlet fohy faharetana, izay mifindra ho toetra triplet maharitra kokoa, miaraka amin’ny taham-pahazoana voalaza fa manodidina ny 0.5. Ao anaty vahaolana misy rivotra, dia vonoin’ny oksizena io toetra io ao anatin’ny 2 mikrosegaondra eo ho eo.

Eo amin’io dingana famonoana ny toetra voaentana io no misaraka ireo lalan’ny simia ateraky ny hazavana. Amin’ny simia karazana II, ny loko amin’ny toetra triplet dia mamindra angovo amin’ny oksizena amin’ny toetra fototra ka mamokatra oksizena singlet, miaraka amin’ny taham-pahazoana voatonona matetika fa manodidina ny 0.52. Amin’ny simia karazana I kosa, ny triplet dia mamindra elektrôna na hidrôzenina amin’ny substrata iray, ka mamokatra radikaly, anisan’izany ny superoxide sy ireo endrika hydroxyl. Afaka mandeha miaraka izy roa, ary mbola miankina mafy amin’ny oksizena ny vokatra fotodinamika mahazatra, na dia mandray anjara aza ny karazana I.

Fitsipika tsotra no vokatr’izany amin’ny fisafidianana halavan’onja ho an’ny manga metilena. Ny hazavana mena eo amin’ny 630 ka hatramin’ny 680 nm dia mifanindry amin’ny faritra fitrohan’ny loko, ary ny 660 ka hatramin’ny 665 nm dia akaikin’ny tampon’ny monomera. Noho izany, afaka mampandeha ny simian’ny akora mampahatsapa hazavana izy na aiza na aiza misy loko ampy. Ny infrarouge akaiky amin’ny 810 nm dia lavitra ny faritra fitrohana amin’ny toetra fototra, ka tsy halavan’onja mahomby amin’ny fanentanana mivantana ny loko. Misy fomba iray mazava anasarotan’ny fifantohana an’io sary io: rehefa mitombo ny fifantohana, dia mihamaro ny loko amin’ny endrika dimera sy fitambarana izay mitroka mankany amin’ny 610 nm, ary tsy dia mahomby amin’ny fampahatsapana hazavana isaky ny molekiola. Koa tsy midika ho vokatra avo roa heny ny fampitomboana avo roa heny ny loko. Ny famerenana siantifika mifameno momba ny manga metilena sy ny fitsaboana amin’ny hazavana mena dia mihevitra io fitsipiky ny fitrohana io ho fepetra mialoha ho an’izay fanehoan-kevitra simika ateraky ny akora mampahatsapa hazavana.

Masontsivana telo ny hakitroky ny herin’ny taratra, ny faharetana, ary ny fluence, fa tsy iray

Ny fluence, amin’ny J isaky ny cm toradroa, dia ny hakitroky ny herin’ny taratra ampitomboina amin’ny fotoana. Raha ny fluence irery no tatitra, dia miafina ny tahan’ny fahatongavan’ny angovo, nefa manan-danja io taha io.

Ny hakitroky ny herin’ny taratra avo ampiharina vetivety sy ny ambany ampiharina ela dia mety hanome fluence mitovy nefa simia samy hafa. Ny hakitroky ny herin’ny taratra avo dia mandany ny oksizena levona haingana kokoa noho ny famenoan’ny fiparitahana azy, ka mampiadana ny lalana karazana II miankina amin’ny oksizena mandritra ny fampiharana hazavana. Mampiditra hafanana koa izy, ary mamaly ny fiakaran’ny hafanana ny tavy amin’ny fanovana ny fikorianan’ny ra, izay manova ny famatsiana oksizena sy ny fizaran’ny loko. Ny hakitroky ny herin’ny taratra ambany ampiharina ela dia mitazona ny famatsiana oksizena, nefa manome fotoana ny fizotry ny fanamboarana sy ny famerenana oksizena hiasa mandritra ilay fampiharana hazavana mihitsy. Antsoin’ny boky fianarana momba ny simia ateraky ny hazavana hoe fitsipiky ny fifamalian’ny hery sy ny fotoana ilay fiheverana fa ny fatra manontolo ihany no zava-dehibe. Tsy mihatra izany rehefa mandray anjara ny oksizena, ny hafanana, na ny biolojia, izay saika mitranga foana ao amin’ny tavy.

Ny fampiharana fotodinamika miady amin’ny mikraoba amin’ny olombelona mampiasa manga metilena dia matetika mampiasa 6 ka hatramin’ny 18 J isaky ny cm toradroa, izay mifanindry amin’ny sanda ampiasaina amin’ny fanovàna biolojika amin’ny hazavana. Noho izany, tsy ampy hamantarana ilay fomba ny fluence irery. Ny fampiharana 10 J isaky ny cm toradroa amin’ny 660 nm amin’ny tavy misy loko dia simia ateraky ny hazavana tarihin’ny akora mampahatsapa hazavana. Ny fluence mitovy amin’izany amin’ny 810 nm amin’ny tavy misy loko kely dia zavatra hafa tanteraka. Mitovy ny isa. Tsy mitovy ny foto-kevitra.

Ny lalan’ny hazavana sy ny jeometrian’ny santionany no mamaritra izay sendrain’ny hazavana

Araka ny lalàn’i Beer Lambert, dia betsaka lavitra ny hazavana azon’ny tapany anoloan’ny santionany noho ny tapany any aoriana. Ao anaty kivety misy loko am-polony mikromolara, ny milimetatra voalohany dia afaka mitroka ny ankamaroan’ny hazavana mena tonga, ka saika tsy tratran’ny hazavana ny sosona lalina kokoa. Raha apetraka amin’ny habetsahana kely ao anaty lavaka marivo io vahaolana io ihany, dia lasa saika mitovy manerana azy ny fampiharana hazavana. Mitovy ny loko, mitovy ny jiro, mitovy ny fluence eny ambonin’ny santionany, nefa tsy mitovy ny vokatra.

Manampy fampielezana hazavana ankoatra ny fitrohana ny tavy. Ny hazavana mena eo akaikin’ny 660 nm dia miditra amin’ny halalina milimetatra eo ho eo, ary ny tena halalina dia faritan’ny habetsahan’ny ra, ny loko voajanahary, ary ny karazan’ny tavy. Manampy fiantraikany avy amin’ny fitaovana ihany koa ireo lavaka: ny fiasan’ny meniska toy ny lentille, ny fitarafana avy amin’ny rindrina, ny fanakonana ny lavaka eny amin’ny sisiny, ary ny fiakaran’ny hafanan’ny habetsahana kely eo ambanin’ny loharanon-jiro. Laboratoara roa mitatitra fikirakirana jiro mitovy nefa mampiasa takelaka, habetsahana, na elanelana amin’ny loharanon-jiro samy hafa dia nanao fanandramana samy hafa.

Tokony hasongadina ny elanelana satria io no masontsivana miafina fahita indrindra. Mihena haingana ny hakitroky ny herin’ny taratra rehefa mihalavitra ny loharanon-jiro tsy manana taratra mirazotra. Koa ny famindrana jiro avy amin’ny 2 cm ho 5 cm ambonin’ny takelaka dia mety hampihena imbetsaka ny hakitroky ny herin’ny taratra, na dia mbola mitovy aza ny soratra ao amin’ny fizarana momba ny fomba. Raha tsy refesina eny ambonin’ny santionany ny hakitroky ny herin’ny taratra, dia tombana fa tsy fandrefesana ny fluence avoaka izay kajiana avy amin’ny herin’ny fitaovana lazain’ny mpanamboatra.

Torolalana momba ny masontsivana misy fanamarihana: izay ahafahana mamerina ny fampiharana hazavana

Ny fitaovana manokana ho an’ity pejy ity dia lisitra fanamarinana. Izay fampiharana hazavana amin’ny fikarohana tsy mampiditra ireto singa ireto dia tsy azo ampitahaina amin’ny hafa, na dia toa mitovy aza ny fatra asongadina.

Halavan’onja sy sakan’ny fehin’onja. Ny tampony sy ny sakany manontolo, fa tsy anaran’ny loko. Ny LED mena dia mandrakotra ny 630 ka hatramin’ny 680 nm, izay tena samy hafa ny fitrohan’ny loko.
Hakitroky ny herin’ny taratra eny ambonin’ny santionany, refesina, amin’ny mW isaky ny cm toradroa. Tsy hakitroky ny herin’ny taratra ny herin’ny fitaovana amin’ny watt lazain’ny mpanamboatra.
Faharetana sy fandefasana mitsitaitaika. Fandefasana mitohy na mitsitaitaika, anisan’izany ny fatran’ny tsingerin’ny pulsa sy ny ampaham-potoana iasany, raha ilaina.
Fluence kajiana avy amin’ireo fandrefesana roa etsy ambony, amin’ny J isaky ny cm toradroa.
Fifantohan’ny loko, firafitry ny fangaro, ary toetry ny fitambaran’ny molekiola. Tsy mitovy ny fampahatsapana hazavana ataon’ny monomera eo akaikin’ny 664 nm sy ny fitambaran-molekiola eo akaikin’ny 610 nm.
Elanelam-potoana eo amin’ny fanafody sy ny hazavana. Minitra ka hatramin’ny ora eo anelanelan’ny fanomezana loko sy ny fampiharana taratra, izay mamaritra ny toerana misy ny loko rehefa tonga ny hazavana.
Famatsiana oksizena. Ny vahaolana misy rivotra sy ny tavy tsy ampy oksizena dia manova mivantana ny fifandanjan’ny karazana I sy ny karazana II.
Jeometria. Halalin’ny santionany, habetsahany, karazan’ny fitoerana, elanelana sy zoro amin’ny loharanon-jiro, ary halalin’ny tavy kendrena.

Fahazarana mahasoa rehefa mamaky lahatsoratra siantifika: jereo aloha ny elanelam-potoana eo amin’ny fanafody sy ny hazavana. Mampiseho ny tanjona izany. Ny fandrafetana fikarohana fotodinamika dia minia mampihatra taratra amin’ny tavy misy loko. Ny fandrafetana fikarohana mampiaraka fomba roa kosa dia mety minia mampisaraka azy ireo, toy ny eto ambany.

Tsy fampandehanana ny loko amin’ny hazavana ny fanovàna biolojika amin’ny hazavana infrarouge akaiky

Ny fanovàna biolojika amin’ny hazavana, izay fanafohezina matetika hoe PBM, dia mampiasa hazavana mena na infrarouge akaiky hanovana ny fampitana famantarana avy ao anatin’ny vatana, nefa tsy manampy akora mampahatsapa hazavana. Ny fitsaboana fotodinamika, izay fanafohezina matetika hoe PDT, dia mampiaraka singa telo: hazavana trohin’ilay akora mampahatsapa hazavana, ilay akora mihitsy, ary oksizena, mba hamokatra tampoka endrika simika mora mihetsika izay manimba ny kendrena. Ny famerenana siantifika momba ny mitokondria ho kendrena amin’ny fiarovana ny rafi-pitatitra dia mampiaraka ny manga metilena sy ny PBM satria samy miasa amin’ny fizotran’ny fofonaina sela izy ireo, saingy avy amin’ny lalana samy hafa: ny loko dia miasa ho mpanelanelana katalitika amin’ny tsingerin’ny oksidasiona sy redoksiona, manohana ny fikorianan’ny elektrôna; ny PBM kosa dia heverina fa mampirisika ny fisarahan’ny monoksida azota manakana amin’ny cytochrome c oxidase ao amin’ny Complex IV. Tokony mbola holazaina ho petra-kevitra io fomba fiasan’ny anzima io.

Samy mampiasa hazavana 810 nm ireo fikarohana roa amin’ny totozy mampiaraka fomba roa izay voatonona indrindra, ary izany indrindra no antony tsy anehoan’izy ireo ny fampandehanana ny loko amin’ny hazavana. Tao amin’ny fikarohana momba ny fitsaboana mialoha ny tsy fahampian-torimaso, dia nahazo manga metilena 0.5 mg isaky ny kg isan’andro ny totozy, na laser 810 nm mitsitaitaika isaky ny roa andro, na izy roa talohan’ny tsy fampatoriana azy. Ny fitsaboana mialoha nampiarahina dia niaro ny fitondran-tena mifandray amin’ny fitadidiana sy ny proteinina sinaptika ao amin’ny hippocampe, fa tsy nahomby ny ankamaroan’ny fitsaboana tsirairay. Tao amin’ny fikarohana momba ny adin-tsaina maharitra miaraka amin’ny fitsaboana mifanindran-dalana, dia nahazo PBM 810 nm tamin’ny 8 J isaky ny cm toradroa ny totozy, niaraka tamin’ny loko 0.5 mg isaky ny kg isan’andro. Nampiharina aloha ny laser, ary natsindrona adiny roa tatỳ aoriana ny loko, mba hialana manokana amin’ny fampiharana taratra amin’ny tavy misy loko. Samy namerina ny fahaiza-mianatra nihena ireo vondrona telo, ary ny tombontsoa fanampiny avy amin’ny fampiarahana dia hita indrindra tamin’ny kortizola ao amin’ny seroma sy ny endrika oksizena mora mihetsika ao amin’ny atidoha. Ireo vokatra ireo dia mitsapa fomba roa miasa amin’ny mitokondria izay ampiasaina miaraka. Ataon’ny fitambaran’ny fikarohana fotodinamika mazava hatrany io fahasamihafana io amin’ny firaketana ny halavan’onja ho an’ny antony fampiasana tsirairay.

Etsy ankilany kosa ny porofo momba ny hoditra. Ny angon-drakitra amin’ny olombelona momba ny manga metilena miaraka amin’ny hazavana amin’ny hoditra dia mifantoka amin’ny 630 ka hatramin’ny 680 nm, miaraka amin’ny loko apetaka eo amin’ny hoditra na ampidirina ao amin’ny faritra voakasika, ary mikendry fandravana na fanavaozana ny tavy. PDT izany araka ny famaritana azy. Ny filazana fa porofon’ny fanatsaran’ny loko ny PBM io fanalana ny faritra voakasika io, na ny filazana fa porofon’ny fomba fitsaboana ho an’ny fahaiza-misaina amin’ny takelaka jiro 660 nm miaraka amin’ny loko ny fanarenana hita tamin’ny totozy nampiasana 810 nm, dia mampifangaro ireo fomba ireo. Ny loharanon-kevitra momba ny fatra sy ny farmakolojia ary ny torolalana momba ny fiarovana sy ny fifaneraserana dia manazava bebe kokoa ireo lafiny momba ny fifantohana sy ny toe-javatra tsy azo ampiasana azy.

Farito aloha ny foto-kevitra vao mampitaha isa. Ny halavan’onja no mamaritra raha mitroka ny loko. Ny hakitroky ny herin’ny taratra sy ny faharetana no mamaritra izay ataon’ny simia amin’izany fitrohana izany. Ny jeometria no mamaritra izay ampahan’ny santionany iharan’izany rehetra izany. Ny fampiharana hazavana roa izay mitovy amin’ny masontsivana iray nefa samy hafa amin’ny ambiny dia fanandramana samy hafa. Ny fiheverana azy ireo ho azo ampifamadihana no fahadisoana natao hosorohana amin’ity torolalana ity. Tsy misy fomba fampiharana an-trano azo tsoahina avy amin’izany rehetra izany; ny hazavana manana halavan’onja mifanaraka amin’ny loko, miaraka amin’ny loko omena hahatratra ny vatana manontolo, dia manova fampiharana hazavana izay tokony ho fanovàna biolojika fotsiny ho simia ateraky ny akora mampahatsapa hazavana, izay tokony hokarakarain’ny mpitsabo.