Нийтлэл
Метилений хөхийн фотодинамик эмчилгээ: эмчилгээг хэрхэн судалдаг вэ
Метилений хөхөөр хийх фотодинамик эмчилгээ хоёрхон алхамтай мэт сонсогддог. Хөх будагч бодис түрхээд, улаан гэрэл тусгана. Ийм төсөөлөл буруу бөгөөд энэ эмчилгээний талаарх ихэнх төөрөгдлийн эх үүсвэр болдог. Судалгаанд хэрэглэдэг арга нь нэг газар, нэг цаг мөчид давхцах ёстой гурван хэсэгтэй: гэрэл шингээх хэлбэртээ байгаа гэрэл мэдрэгжүүлэгч, тохирох долгионы урттай бөгөөд тунг нь хэмжсэн фотонууд, дамжуулсан энергийг хүлээн авах молекул хүчилтөрөгч. Аль нэг хэсгийг нь хасвал тайлбарлаж буй үйлчлэлийг үүсгэх механизм байхгүй болно.
Энэ нийтлэлд судлаачид уг гурван хэсэгтэй тогтолцоог хэрхэн тодорхойлдог, ямар үзүүлэлтүүдийг хянадаг, нийтлэлд дурдсан долгионы урт ба энергийн тоон утгыг яагаад гэрийн нөхцөлд хийх арга болгон хувиргаж болохгүйг тайлбарлана. Хавдартай холбоотой үр дүнг тусдаа метилений хөх ба хавдрын судалгааны тоймд авч үзсэн бөгөөд шүдний хэрэглээг амны хөндий, шүдний фотодинамик судалгааны хэсэгт нэгтгэсэн. Энд тэдгээрийг давтан оруулаагүй.
Будагч бодис нь толбо үүсгэгч бус, гэрэл мэдрэгжүүлэгч юм
Метилений хөх улаан гэрлийг хүчтэй шингээдэг бөгөөд мономерын шингээлтийн оргил нь 664–666 nm орчимд, молийн шингээлтийн коэффициент нь маш өндөр байдаг. Энэ шингээлтийн зурвасаас шалтгаалан метилений хөхийн фотодинамик эмчилгээний судалгаанд ихэвчлэн 630–680 nm орчмын улаан гэрлийн эх үүсвэр ашигладаг. Тэр зурвасаас гадуур гэрэл гаргадаг чийдэн тод харагдавч ашиглаж болох өдөөлтийг бараг үүсгэхгүй байж болно. Энэ сонголтын үндэс болсон долгионы уртын зүй тогтлыг метилений хөх улаан гэрлийг хэрхэн шингээдэг тухай тайлбарласан.
Шингээлт бол зөвхөн эхний алхам. Өдөөгдсөн будагч бодис илүү удаан орших триплет төлөвт шилжиж, тэндээс фотохимийн хоёр замаар урвалд орж болно. I төрлийн урвалд өдөөгдсөн будагч бодис ойролцоох субстратуудтай электрон эсвэл устөрөгчийн атом солилцож, радикал үүсгэдэг бөгөөд дараагийн урвалуудад супероксид ч оролцоно. II төрлийн урвалд триплет төлөвтэй будагч бодис үндсэн төлөвт байгаа хүчилтөрөгчид энергийг шууд дамжуулж, синглет хүчилтөрөгч үүсгэдэг. Хүчилтөрөгчтэй нөхцөлд метилений хөх голчлон синглет хүчилтөрөгч үүсгэх мэдрэгжүүлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд усан орчин дахь квант гарц нь 0.5 орчим гэж мэдээлсэн. Харин I төрлийн урвалын хувь нэмэр тухайн орчноос хамааран нэмэгдэж эсвэл буурдаг. Метилений хөхийн биологийн субстратуудтай явагдах фотохимийн тухай 1993 оны тойм эдгээр хоёр замыг тайлбарлаж, тэдгээрийн харьцааг будагч бодисын шошгоос мэдэх боломжгүйг харуулдаг.
Мөн энэ тоймд нуклейн хүчлийн гол байг нэрлэсэн. Гуанин нь ДНХ-ийн сууриудаас хамгийн бага исэлдэлтийн потенциалтай тул синглет хүчилтөрөгч түүнийг илүүтэй исэлдүүлж, 8-оксо-дезоксигуанозин зэрэг бүтээгдэхүүн үүсгэдэг. Ийм гэмтэл үүсэхэд будагч бодис ДНХ-ийн сууриудын завсар шигдэн орох шаардлагагүй. Гэхдээ тоймд бүх үйлчлэлийг зөвхөн ДНХ-ээр тайлбарлахаас сэрэмжлүүлсэн. Метилений хөх уураг, липид, мембраныг исэлдүүлдэг бөгөөд тухайн туршилтад үхэлд хүргэх гол бай нь будагч бодис хаана байрласнаас хамаарна. Тиймээс эс эсвэл эдийг дүрсэн уусмалын концентраци нь бай хэсэгт хүрсэн тунг хангалттай илэрхийлдэггүй. Гэрлээр өдөөгддөг энэ химийн үйлчлэлийг будагч бодисын гэрэлгүй нөхцөл дэх исэлдэн ангижрах үүрэгтэй харьцуулж буй уншигчид метилений хөх эс дотор хэрхэн ажилладаг тухай тайлбарт дурдсанчлан эдгээрийг ялгаж үзэх хэрэгтэй.
Оновчлогдсон эм бус, хөгжүүлэлтийн эхлэл болсон нэгдэл
Хоёр дахь гол эх сурвалж нь фенотиазинийн гэрэл мэдрэгжүүлэгчийн хөгжүүлэлтийн тухай 2005 оны тойм юм. Түүнд метилений хөхийг бүрэн боловсруулсан гэрэл мэдрэгжүүлэгч бус, сул талууд нь мэдэгдсэн, цаашдын хөгжүүлэлтийн эхлэл болох бүтэц гэж үздэг. Бүтцийн багахан өөрчлөлт ч липофиль шинж, эсэд нэвтрэх байдал, эс доторх байрлал, синглет хүчилтөрөгчийн гарц, гэрэлгүй нөхцөл дэх хоруу чанар, ангижралд тэсвэртэй байдлыг өөрчилдөг. Жишээлбэл, хромофорыг метилжүүлэх нь липофиль шинж болон синглет хүчилтөрөгчийн үүсэлтийг нэмэгдүүлж, идэвхгүй лейко хэлбэрт ангижрах явцыг удаашруулдаг. Уг тоймын үндэс болсон судалгаанд метилжүүлсэн аналогууд 7.2 J per square cm орчимд илүү өндөр фотохоруу чанар үзүүлсэн. Гэхдээ липофиль шинж их байх нь автоматаар илүү сайн гэсэн үг биш. Учир нь хэт гидрофоб шинж уусах чадварыг бууруулж, бөөгнөрлийг дэмжин, фотохимийн урвалд шаардлагатай молекулын геометрийг алдагдуулж болно.
Лейко хэлбэрийн асуудал нүдэнд харагддаггүй учраас онцлох хэрэгтэй. Исэлдсэн метилений хөх хөх өнгөтэй бөгөөд улаан гэрлийг шингээдэг. Харин ангижирсан лейко-метилений хөх бараг өнгөгүй, мөн ижил зурваст гэрэл муу шингээдэг. Иймээс эс дотор эсвэл хүчилтөрөгч багатай эдэд ангижирсан будагч бодис дахин исэлдэх хүртлээ гэрэлд идэвхтэй хэсгээс түр хасагдана. Тиймээс түрхсэн концентраци тогтмол байсан ч эдийн исэлдэн ангижрах төлөв нь үр дүнтэй гэрэл мэдрэгжүүлэгчийн концентрацийг өөрчилдөг. Энэ бүлгийн будагч бодисын эмнэлзүй болон лабораторийн анхны хэрэглээг багтаасан бэлдмэлийн түүхийг метилений хөхийн анагаах ухаан дахь түүхэнд авч үзсэн.
Судалгааны хүснэгт: юу өөрчлөгддөг, энэ нь ямар утгатай вэ
Доорх хүснэгт нь энэ нийтлэлд зориулан боловсруулсан харьцуулалт юм. Мөр бүр нь судалгаанд тайлагнах ёстой эмчилгээний нэг хувьсагчийг илэрхийлнэ. Нэг тохиргоог өөрчлөхөд бусад бүх үзүүлэлтийн утга яагаад өөрчлөгддөгийг мөр бүрээр нь уншаарай.
| Хувьсагч | Судалгаанд юу тайлагнадаг вэ | Үр дүнг яагаад өөрчилдөг вэ |
|---|---|---|
| Гэрэл мэдрэгжүүлэгчийн найрлага | Ус, давсны уусмал эсвэл буферт уусгасан чөлөөт будагч бодис; амьтны судалгаанд этанол ба Cremophor суурь орчин; туршилтын судалгаанд липосом, полимер бөөм эсвэл циклодекстрин зөөгч | Суурь орчин ба зөөгч нь нэвтрэлт, байрлал, биохальсны матрикс эсвэл хавдрын эд зэрэг саадыг нэвтлэх байдлыг өөрчилдөг |
| Хэрэглэсэн концентраци | Хүний нянгийн эсрэг судалгаанд ойролцоогоор 0.0003–0.06 M, бодис түрхэхээс гэрэл тусгах хүртэл 1–5 минутын завсар гэж мэдээлдэг; амьтны хавдрын судалгаанд хавдрын дотор 500 micrograms per mL орчим хэрэглэсэн жишээ бий | Нийт концентраци өндөр байх нь 590 nm орчмын шингээлттэй димер үүсэлтийг нэмэгдүүлж, мономерын үр дүнтэй фотохимийн урвалыг бууруулж болно. Иймээс концентрацийг хоёр дахин нэмэхэд үйлчлэл заавал хоёр дахин нэмэгдэхгүй |
| Бодис түрхэхээс гэрэл тусгах хүртэлх завсар | Гадаргууд хэрэглэдэг нянгийн эсрэг туршилтад хэдэн минут; хавдрын загварт илүү урт бөгөөд суурь орчноос хамаарна | Энэ завсар нь гэрэл ирэх үед будагч бодис хаана байхыг, улмаар биологийн гол байг тодорхойлдог |
| Долгионы урт | Ихэвчлэн 630–680 nm орчим | Мономерын шингээлтийн зурвастай давхцах ёстой; димер ихтэй уусмалд үр дүнтэй шингээлтийн зурвас шилжинэ |
| Цацрагийн эрчим | Хүний нянгийн эсрэг судалгаанд ойролцоогоор 50–750 mW per square cm; амьтны шархны судалгаанд ихэвчлэн 100 mW per square cm буюу түүнээс бага | Өндөр эрчим нь цусан хангамжаар нөхөгдөхөөс хурдан хүчилтөрөгчийг шавхаж болох тул нэрлэсэн энергийн гадаргуугийн нягтрал ижил байсан ч үр ашиг буурна |
| Энергийн гадаргуугийн нягтрал | Хүний нянгийн эсрэг судалгаанд 8 секундээс 10 минутын хугацаанд ойролцоогоор 6–18 J per square cm; амьтны шархны судалгаанд ойролцоогоор 12–360 J per square cm | Цацрагийн эрчим, хугацаа, геометрийг дурдаагүй нийт энерги нь тунг бүрэн тодорхойлохгүй |
| Хүчилтөрөгчийн хангамж | Шууд хянах нь ховор; эдийн төрөл, энергийн гадаргуугийн нягтралын өсөх хурд, гэрэл тусгалтыг хэсэгчлэх байдлаас дүгнэдэг | II төрлийн урвал хүчилтөрөгч хэрэглэдэг тул ижил гэрлийн тохиргоо нь цусан хангамж сайтай болон хүчилтөрөгчийн дутагдалтай бай хэсгүүдэд өөр өөр үйлчлэл үзүүлж болно |
| Бай ба туршилтын нөхцөл | Арьс, шархны халдварын загвар, амны хөндийн биохальсны загвар, өсгөвөрлөсөн карцинома ба меланомын тогтолцоо, хулганы хавдар, арьсны хавдрын талаарх түүхэн тайлан | Геометр, гүн, оптик шинж, эзэн биеийн тэсвэрлэх гэмтэл маш их ялгаатай тул нянгийн эсрэг судалгааны тоон үзүүлэлтүүдийг хавдрын судалгаанд шууд шилжүүлж болохгүй |
Дээрх хүрээнүүд нь судалгаанд ажиглагдсан утгууд болохоос зөвлөмж болгосон протокол биш. Энэ ялгааг харуулах нь хүснэгтийн гол зорилго юм. Мэдээлэгдсэн гэрлийн тунгийн хүрээ өргөн байгаа нь өөр нөхцөлд шууд шилжүүлэн хэрэглэх боломжтой метилений хөхийн гэрлийн тун байхгүйг өөрөө харуулж байна. Гэрлээр идэвхжүүлсэн биохальсны судалгааны лабораторийн холбогдох нөхцөлийг метилений хөхийг биохальсны эсрэг судалсан тухай нийтлэлд, харин арьс ба гэрлийн эмчилгээний ерөнхий суурь мэдээллийг арьсны гэрэлд мэдрэг байдал, гэрлийн тунгийн үндсийн тухай хэсэгт авч үзсэн.
Ижил энергийн тоон утга яагаад биологийн өөр үр дүн өгч болох вэ
Нийтлэгдсэн үзүүлэлтүүдийг нөхцөлөөс нь салган эшлэхэд дөрвөн төөрөгдөл байнга давтагддаг.
Нэгдүгээрт, энергийн гадаргуугийн нягтрал нь тунтай адил биш. Ижил долгионы урт, ижил J per square cm утгатай хоёр удаагийн гэрэл тусгалын нэгийг хурдан, нөгөөг удаан өгвөл ялгаатай үр дүн гарна. Учир нь хүчилтөрөгчийн шавхагдал, гэрэл тусгах үеийн нөхөн сэргээлт, будагч бодисын гэрлийн нөлөөгөөр бүдгэрэх явц бүгд хурд ба хугацаанаас хамаардаг. Цацрагийн эрчим болон гэрэл тусгах хугацаагүйгээр зөвхөн энергийг мэдээлбэл туршилтыг дутуу тодорхойлсон болно.
Хоёрдугаарт, эдийн оптик шинж чийдэнгийн тохиргооны утгыг өөрчилдөг. Шингээлт, сарнил, гадаргуугийн геометр, буцах сарнилын улмаас эд доторх энергийн гадаргуугийн нягтрал нь чийдэнгийн гаралтын нүхэнд хэмжсэн утгаас мэдэгдэхүйц ялгаатай байж болно. Эмнэлзүйн дозиметрийн ном зохиолд дурдсанаар зарим нөхцөлд энэ ялгаа хоёр дахинд дөхдөг. Нийтлэлээс хуулсан тоон утга нь бүх геометрийг бус, зөвхөн тухайн нийтлэлийн геометрийг илэрхийлдэг.
Гуравдугаарт, байрлал нь байг тодорхойлдог. Катион будагч бодис найрлага, цэнэг, липофиль шинж, хугацааны завсар, эдээс хамааран мембран, митохондри, лизосом, бактерийн бүрхүүл эсвэл эсийн гаднах матрикст хуваарилагдана. 1993 оны фотохимийн тоймд нуклейн хүчил, уураг, липид, мембран, органелл, вирус, бактери, хөхтөн амьтны эс болон хавдрын тогтолцоонд үүсэх гэмтлийг баримтжуулсан. Чухам иймээс ижил будагч бодис ба гэрлийн хослол өөр өөр туршилтын нөхцөлд өөр өөр замаар үхэлд хүргэж болно.
Дөрөвдүгээрт, хүчилтөрөгч зарцуулагддаг. Энергийн гадаргуугийн нягтрал хурдан нэмэгдэхэд хүчилтөрөгчийн хэрэглээ нь диффуз ба цусан хангамжаар нөхөгдөх хурдаас давж, гэрэл тусгах явцад түр зуурын хүчилтөрөгчийн дутагдал үүсгэж болно. Ийм үед гэрлийг нэмэгдүүлэх нь II төрлийн үйлчлэлийг бараг нэмэхгүй, эсвэл огт нэмэхгүй. Гэрэл тусгалтыг хэсэгчлэх, цацрагийн эрчмийг бууруулах аргыг энэ хязгаарлалтыг шийдэх зорилгоор ч судалдаг. Мөн иймээс аюулгүй байдлын нөөц болон эдийн хүчилтөрөгчийн хангамжийг чийдэнгийн гарын авлагад бус, эмнэлзүйн аюулгүй байдал ба хяналтын стандартад тусгах ёстой.
Гэрийн жор бус, эмчийн удирдлага дор хийх ажилбар
Судлагдсан эмчилгээг оношилгоо, дозиметр, хяналт зэрэгцэн бүрдсэн орчинд хийдэг. Гэмтэл ямар шинжтэй, хэр гүн тархсаныг баталгаажуулах, тухайн бай хэсэгт тохирсон найрлага болон бодис түрхэхээс гэрэл тусгах хүртэлх завсрыг сонгох, тодорхой геометртэй тогтоосон талбайд гэрлийн эх үүсвэрийг тохируулан шалгах, арьс, нүд, өвдөлт, тухайн эдийн хариу урвалыг хянах хүн шаардлагатай. Үндэс болгосон фенотиазинийн хөгжүүлэлтийн тоймд энэ салбарыг будагч бодис дээр дурын улаан гэрэл тусгах арга бус, хяналттай нөхцөлд бүтэц–идэвхийн хамаарлыг оновчлох ажил гэж үзсэн.
Гэрийн нөхцөлд дуурайн хийхэд хянах ёстой бүх хувьсагч нэгэн зэрэг алдагдана. Хэрэглэгчийн зориулалттай чийдэн эмчилгээ хийх зайд хэмжиж тохируулсан спектрийн цацрагийн эрчмийг мэдээлэх нь ховор. Түрхсэн будагч бодисын концентраци нь мономерын эзлэх хувь эсвэл эс доторх байрлалын талаар юу ч хэлэхгүй. Эдийн хүчилтөрөгчийн хангамж тодорхойгүй бөгөөд гэрэл тусгах явцад өөрчлөгдөнө. Эшилсэн хүрээнүүдийн аль нь ч гэрийн нөхцөлд хэрэглэх протоколын үндэслэл болохгүй бөгөөд энэ нийтлэлд хэрэгжүүлж болох жор зориуд өгөөгүй. Нотолгооны ерөнхий чанарыг үнэлж буй уншигчид ганц нийтлэлээс дүгнэлт хийхээсээ өмнө метилений хөхийн судалгааг хэрхэн унших тухай гарын авлагыг ашиглах хэрэгтэй. Харин гэрэл мэдрэгжүүлэгчгүй, зөвхөн гэрэл ашигладаг аргуудыг сонирхож буй уншигчид гэрэл мэдрэгжүүлэгчгүй улаан гэрлийн эмчилгээний тухай нийтлэлээс эхэлж болно.
Энэ нийтлэл юуг нотлоогүй вэ
Энэ нийтлэл метилений хөхийн фотодинамик эмчилгээ арьсны аливаа эмгэгийг эдгээдэг, аливаа халдварыг арилгадаг, эсвэл аливаа хавдрыг эмчилдэг гэдгийг нотлоогүй. Энд эшилсэн механизмын тоймууд фотохимийн үзүүлэлтүүдийг хэмжиж, будагч бодисын бүтцүүдийг харьцуулсан болохоос эмнэлзүйн концентраци эсвэл энергийн гадаргуугийн нягтралыг зааж өгөөгүй. Дээр дурдсан үзүүлэлтийн хүрээнүүд нь бай, гүн, найрлага, үр дүнг үнэлэх үзүүлэлтээрээ ялгаатай хүний тайлангууд болон амьтны загваруудаас авсан бөгөөд тэдгээрийг дундажлан зөвлөмж болгох боломжгүй. Суурь эсийн карцинома, Капошийн саркома, меланомын талаарх эмнэлзүйн анхны тайлангийн хязгаарлалтыг багтаасан хавдар тус бүрийн нотолгоог хавдрын судалгааны цуглуулгад тусад нь үнэлсэн. Лабораторийн зэрэглэлийн материалын цэвэршилт, эх үүсвэрийн асуудал нь эмчилгээнээс тусдаа бөгөөд үүнийг метилений хөхийн бүтээгдэхүүнийг хэрхэн сонгох тухай нийтлэлд авч үзсэн.