मिथिलीन ब्लू फोटोडायनॅमिक थेरपी: या उपचाराचा अभ्यास कसा केला जातो

मिथिलीन ब्लूसह फोटोडायनॅमिक थेरपी ही दोन टप्प्यांची प्रक्रिया असल्यासारखी वाटते. निळे रंगद्रव्य लावा, त्यावर लाल प्रकाश टाका. ही समजूत चुकीची आहे आणि या उपचाराबद्दलच्या बहुतेक गोंधळाचे मूळ तीच आहे. अभ्यासल्या जाणाऱ्या प्रक्रियेत तीन घटक एकाच वेळी, एकाच ठिकाणी उपस्थित असणे आवश्यक असते: प्रकाश शोषणाऱ्या स्वरूपातील प्रकाशसंवेदीकारक, मोजलेल्या मात्रेत योग्य तरंगलांबीचे फोटॉन्स आणि हस्तांतरित ऊर्जा स्वीकारण्यासाठी आण्विक ऑक्सिजन. यांपैकी कोणताही एक घटक काढून टाकल्यास दावा केलेला परिणाम घडवून आणणारी यंत्रणाच उरत नाही.

संशोधक या तीन घटकांच्या प्रणालीचे वर्णन कसे करतात, कोणते मापदंड नियंत्रित करतात आणि प्रकाशित तरंगलांबी व ऊर्जेचा आकडा घरगुती प्रक्रियेत का रूपांतरित करता येत नाही, हे या लेखात स्पष्ट केले आहे. कर्करोगासंबंधीचे निष्कर्ष स्वतंत्र मिथिलीन ब्लू आणि कर्करोग संशोधनाच्या आढाव्यात दिले आहेत, तर दंतचिकित्सेतील उपयोग मुख आणि दंत फोटोडायनॅमिक संशोधनात एकत्रित केले आहेत. यापैकी कोणत्याही विषयाची येथे पुनरावृत्ती केलेली नाही.

हे रंगद्रव्य प्रकाशसंवेदीकारक आहे, केवळ रंग देणारा पदार्थ नाही

मिथिलीन ब्लू लाल प्रकाश मोठ्या प्रमाणात शोषते. त्याच्या मोनोमरचा शोषणशिखर सुमारे 664 ते 666 nm येथे असतो आणि त्याची मोलर शोषणक्षमता खूप जास्त असते. या शोषण पट्ट्यामुळेच मिथिलीन ब्लूसह फोटोडायनॅमिक थेरपीच्या अभ्यासांत लाल प्रकाशाचे स्रोत वापरले जातात, सामान्यतः सुमारे 630 ते 680 nm या श्रेणीत. या पट्ट्याबाहेरचा दिवा तेजस्वी दिसू शकतो, पण उपयोगी उद्दीपन जवळजवळ देत नाही. या निवडीमागील तरंगलांबीचे नियम मिथिलीन ब्लू लाल प्रकाश कसा शोषते या लेखात स्पष्ट केले आहेत.

शोषण ही फक्त पहिली पायरी आहे. उद्दीपित रंगद्रव्य अधिक काळ टिकणाऱ्या ट्रिपलेट अवस्थेत जाते आणि तेथून दोन प्रकाशरासायनिक मार्ग उपलब्ध होतात. प्रकार I रसायनक्रियेत उद्दीपित रंगद्रव्य आसपासच्या अभिक्रियाधारांशी इलेक्ट्रॉन्स किंवा हायड्रोजन अणूंची देवाणघेवाण करते आणि मुक्त मूलके निर्माण करते; त्यातून पुढे सुपरऑक्साइडशी संबंधित रसायनक्रियाही घडतात. प्रकार II रसायनक्रियेत ट्रिपलेट रंगद्रव्य थेट मूल अवस्थेतील ऑक्सिजनला ऊर्जा हस्तांतरित करते आणि सिंग्लेट ऑक्सिजन निर्माण करते. ऑक्सिजन उपलब्ध असलेल्या परिस्थितीत मिथिलीन ब्लू प्रामुख्याने सिंग्लेट ऑक्सिजन संवेदीकारक म्हणून कार्य करते. पाण्यात त्याचे नोंदवलेले क्वांटम उत्पन्न सुमारे 0.5 आहे, तर प्रकार I चे योगदान स्थानिक वातावरणानुसार वाढते किंवा कमी होते. जैविक अभिक्रियाधारांसह मिथिलीन ब्लूच्या प्रकाशरसायनशास्त्राचा 1993 मधील आढावा दोन्ही मार्ग स्पष्ट करतो आणि रंगद्रव्याच्या लेबलवरून त्यांचा समतोल का ठरवता येत नाही, हे दाखवतो.

याच आढाव्यात न्यूक्लिक आम्लातील प्रमुख लक्ष्यही नमूद केले आहे. DNA मधील क्षारकांपैकी ग्वानिनचा ऑक्सिडेशन विभव सर्वांत कमी असतो, त्यामुळे सिंग्लेट ऑक्सिजन प्राधान्याने त्याचे ऑक्सिडेशन करते आणि 8-ऑक्सो-डीऑक्सीग्वानोसिनसारखी उत्पादने तयार होतात. या हानीसाठी रंगद्रव्याचे DNA च्या स्तरांमध्ये घुसणे आवश्यक नसते. मात्र, DNA हाच संपूर्ण विषय आहे असे मानू नये, असा इशाराही या आढाव्यात दिला आहे. मिथिलीन ब्लू प्रथिने, लिपिड्स आणि पडद्यांचे ऑक्सिडेशन करते आणि कोणत्याही प्रयोगात प्राणघातक परिणामाचे लक्ष्य रंगद्रव्य कुठे स्थानिकीकृत होते यावर अवलंबून असते. त्यामुळे सभोवतालच्या द्रावणातील सांद्रता ही लक्ष्यस्थानी पोहोचलेल्या मात्रेचा कमकुवत निदर्शक ठरते. या प्रकाशचालित रसायनक्रियेची रंगद्रव्याच्या प्रकाशाशिवाय होणाऱ्या रेडॉक्स भूमिकांशी तुलना करणाऱ्या वाचकांनी हे दोन्ही स्वतंत्र ठेवावेत, जसे मिथिलीन ब्लू पेशींमध्ये कसे कार्य करते या विषयात स्पष्ट केले आहे.

पुढील विकासासाठीचे मूलभूत संयुग, पूर्णपणे अनुकूलित औषध नाही

दुसरा प्रमुख संदर्भ म्हणजे फेनोथायाझिनियम प्रकाशसंवेदीकारकांच्या विकासाचा 2005 मधील आढावा. त्यात मिथिलीन ब्लूकडे पूर्ण विकसित प्रकाशसंवेदीकारक म्हणून नव्हे, तर ज्ञात मर्यादा असलेली, पुढील विकासासाठीची मूलभूत संरचना म्हणून पाहिले आहे. संरचनेतील छोटे बदल लिपिडस्नेहिता, पेशींमध्ये प्रवेश, पेशीअंतर्गत स्थानिकीकरण, सिंग्लेट ऑक्सिजनची निर्मिती, प्रकाशाशिवायची विषाक्तता आणि अपचयनाला होणारा प्रतिरोध बदलतात. उदाहरणार्थ, क्रोमोफोरचे मिथिलीकरण लिपिडस्नेहिता आणि सिंग्लेट ऑक्सिजनची निर्मिती वाढवते व निष्क्रिय ल्युको स्वरूपात होणारे अपचयन मंदावते. संबंधित मूळ संशोधनात मिथिलीकृत समधर्मी संयुगांनी सुमारे 7.2 J per square cm येथे अधिक प्रकाशविषाक्तता दाखवली. तरीही अधिक लिपिडस्नेही असणे म्हणजे आपोआप अधिक चांगले असणे नाही; अतिजलविरोधीपणामुळे विद्राव्यता कमी होते, एकत्रीकरणाला चालना मिळते आणि प्रकाशरसायनक्रियेला आवश्यक असलेली भूमिती बिघडू शकते.

ल्युको स्वरूपाचा मुद्दा विशेष महत्त्वाचा आहे, कारण तो सहज दिसून येत नाही. ऑक्सिडीकृत मिथिलीन ब्लू निळे असते आणि लाल प्रकाश शोषते. अपचयित ल्युको-मिथिलीन ब्लू जवळजवळ रंगहीन असते आणि त्याच पट्ट्यात प्रकाश कमी शोषते. त्यामुळे पेशींमध्ये किंवा कमी ऑक्सिजन असलेल्या ऊतींमध्ये अपचयित झालेले रंगद्रव्य पुन्हा ऑक्सिडेशन होईपर्यंत प्रकाशसक्रिय साठ्यातून तात्पुरते बाहेर पडते. म्हणून लावलेली सांद्रता निश्चित असली, तरी ऊतींची रेडॉक्स अवस्था प्रभावी प्रकाशसंवेदीकारकाची सांद्रता बदलते. या रंगद्रव्य समूहाच्या सुरुवातीच्या चिकित्सीय आणि प्रयोगशाळेतील वापरांसह फॉर्म्युलेशनचा इतिहास वैद्यकातील मिथिलीन ब्लूचा इतिहास या लेखात दिला आहे.

अभ्यासतक्ता: काय बदलते आणि त्याचा अर्थ काय

खालील तक्ता हा या लेखासाठी तयार केलेला मूळ तुलनात्मक तक्ता आहे. प्रत्येक ओळीत अभ्यासांनी नोंदवणे आवश्यक असलेला एक उपचारचल दिला आहे. एक सेटिंग बदलल्याने इतर सर्वांचा अर्थ का बदलतो, हे समजण्यासाठी प्रत्येक ओळ आडवी वाचा.

वरील श्रेणी या अभ्यासांत आढळलेल्या श्रेणी आहेत, शिफारस केलेली उपचारपद्धती नाही. हा फरक अधोरेखित करणे हाच तक्त्याचा उद्देश आहे. नोंदवलेल्या प्रकाशमात्रांतील मोठी तफावत हेच दाखवते की मिथिलीन ब्लूसाठी एका परिस्थितीतून दुसरीकडे लागू करता येईल अशी प्रकाशमात्रा अस्तित्वात नाही. प्रकाशाने सक्रिय होणाऱ्या जैवपटावरील संशोधनाचा संबंधित प्रयोगशाळीय संदर्भ जैवपटांविरुद्ध मिथिलीन ब्लू या लेखात आहे. त्वचा आणि प्रकाश थेरपीची अधिक व्यापक पार्श्वभूमी त्वचेची प्रकाशसंवेदनशीलता आणि प्रकाशमात्रेची मूलतत्त्वे या विषयात दिली आहे.

समान ऊर्जेच्या आकड्यांमुळे वेगवेगळे जैविक परिणाम का होऊ शकतात

प्रकाशित मापदंड संदर्भाशिवाय उद्धृत केले जातात तेव्हा चार गैरसमज वारंवार दिसतात.

पहिला, फ्लुएन्स म्हणजे मात्रा नव्हे. समान तरंगलांबी आणि समान J per square cm असलेले दोन प्रकाश-संपर्क वेगळे ठरतात, जर एक जलद आणि दुसरा हळू दिला असेल. कारण ऑक्सिजनचा ऱ्हास, प्रकाश-संपर्कादरम्यान होणारी दुरुस्ती आणि प्रकाशामुळे रंगद्रव्याचे विरंजन हे सर्व दर आणि वेळेवर अवलंबून असतात. विकिरण तीव्रता आणि प्रकाश-संपर्काचा कालावधी न देता केवळ ऊर्जा नोंदवल्यास प्रयोगाचे वर्णन अपुरे राहते.

दुसरा, ऊतींचे प्रकाशीय गुणधर्म दिव्याच्या सेटिंगचा परिणाम बदलतात. शोषण, प्रकीर्णन, पृष्ठभागाची भूमिती आणि मागे होणारे प्रकीर्णन यांमुळे ऊतींमधील फ्लुएन्स दिव्याच्या प्रकाशनिर्गमन छिद्रावर मोजलेल्या मूल्यापेक्षा लक्षणीयरीत्या वेगळा असू शकतो. चिकित्सीय मात्रामापनावरील साहित्यानुसार काही परिस्थितींमध्ये हा फरक जवळजवळ दुपटीपर्यंत पोहोचू शकतो. एखाद्या शोधनिबंधातून घेतलेला आकडा त्या निबंधातील भूमितीचे वर्णन करतो, सर्व प्रकारच्या भूमितींचे नाही.

तिसरा, स्थानिकीकरण लक्ष्य ठरवते. फॉर्म्युलेशन, विद्युतभार, लिपिडस्नेहिता, वेळेचे अंतर आणि ऊती यांनुसार धनायनिक रंगद्रव्य पडदे, मायटोकॉन्ड्रिया, लायसोसोम्स, जीवाणूंची आवरणे किंवा पेशीबाह्य मॅट्रिक्स यांमध्ये वितरित होते. 1993 मधील प्रकाशरसायनशास्त्राचा आढावा न्यूक्लिक आम्ले, प्रथिने, लिपिड्स, पडदे, पेशीअंगके, विषाणू, जीवाणू, सस्तन प्राण्यांच्या पेशी आणि गाठींच्या प्रणाली यांतील हानीची नोंद करतो. म्हणूनच एकाच रंगद्रव्य-प्रकाश जोडीमुळे वेगवेगळ्या प्रयोगरचनांत वेगवेगळ्या मार्गांनी पेशींचा नाश होऊ शकतो.

चौथा, ऑक्सिजन हा खर्च होणारा घटक आहे. उच्च फ्लुएन्स दरामुळे ऑक्सिजनचा वापर विसरण आणि रक्तपुरवठ्यातून होणाऱ्या पुनर्भरणापेक्षा वेगाने होऊ शकतो आणि प्रकाश-संपर्क सुरू असतानाच तात्पुरती ऑक्सिजन कमतरता निर्माण होऊ शकते. असे झाल्यास अधिक प्रकाश दिल्याने अतिरिक्त प्रकार II परिणाम फारच कमी होतो किंवा होतच नाही. या मर्यादेवर उपाय म्हणून प्रकाश विभागून देणे आणि कमी विकिरण तीव्रता यांचाही अभ्यास केला जातो. त्यामुळेच सुरक्षिततेच्या मर्यादा आणि ऊतींतील ऑक्सिजन उपलब्धता या बाबी दिव्याच्या वापरपुस्तिकेत नव्हे, तर चिकित्सीय सुरक्षितता आणि देखरेखीच्या मानकांत समाविष्ट असायला हव्यात.

चिकित्सकाच्या मार्गदर्शनाखालील प्रक्रिया, घरगुती कृतीसूत्र नव्हे

अभ्यासातील उपचार अशा ठिकाणी दिले जातात जिथे निदान, मात्रामापन आणि देखरेख एकत्र उपलब्ध असतात. त्वचेवरील किंवा ऊतींतील विकृती नेमकी काय आहे आणि ती किती खोलवर पसरली आहे, याची खात्री करणे; त्या लक्ष्याला अनुरूप फॉर्म्युलेशन आणि औषध व प्रकाश यांतील अंतर निवडणे; निश्चित भूमिती असलेल्या निर्धारित क्षेत्रासाठी प्रकाशस्रोताचे अंशांकन करणे; तसेच त्वचा, डोळे, वेदना आणि स्थानिक ऊतींचा प्रतिसाद यांचे निरीक्षण करणे आवश्यक असते. संबंधित फेनोथायाझिनियम विकासाचा आढावा या संपूर्ण क्षेत्राकडे नियंत्रित परिस्थितीत संरचना-क्रियाशीलता संबंधांचे अनुकूलन म्हणून पाहतो, केवळ रंगद्रव्य आणि कोणताही लाल प्रकाश अशी जोड म्हणून नाही.

घरी केलेल्या अनुकरणात सर्व नियंत्रित चल एकाच वेळी अनियंत्रित राहतात. ग्राहकांसाठी उपलब्ध दिव्यांबाबत उपचाराच्या अंतरावर अंशांकित वर्णपटीय विकिरण तीव्रता क्वचितच दिलेली असते. लावलेल्या रंगद्रव्याची सांद्रता मोनोमरच्या प्रमाणाबद्दल किंवा पेशीअंतर्गत स्थानिकीकरणाबद्दल काहीही सांगत नाही. ऊतींतील ऑक्सिजन उपलब्धता माहीत नसते आणि प्रकाश-संपर्कादरम्यान ती बदलते. उद्धृत केलेल्या कोणत्याही श्रेणी घरगुती उपचारपद्धतीला आधार देत नाहीत आणि हा लेख जाणीवपूर्वक वापरण्याजोगे कृतीसूत्र देत नाही. कोणत्याही एका शोधनिबंधावरून निष्कर्ष काढण्यापूर्वी पुराव्याच्या एकूण गुणवत्तेचे मूल्यमापन करणाऱ्या वाचकांनी मिथिलीन ब्लूवरील अभ्यास कसा वाचावा हा लेख वापरावा. प्रकाशसंवेदीकारकाशिवाय केवळ प्रकाश वापरणाऱ्या पद्धतींबद्दल उत्सुक असलेल्या वाचकांनी प्रकाशसंवेदीकारकाशिवाय लाल प्रकाश थेरपी या लेखापासून सुरुवात करावी.

हा लेख काय सिद्ध करत नाही

मिथिलीन ब्लू फोटोडायनॅमिक थेरपी कोणताही त्वचारोग बरा करते, कोणताही संसर्ग दूर करते किंवा कोणत्याही गाठीवर उपचार करते, असे हा लेख सिद्ध करत नाही. येथे उद्धृत केलेल्या यंत्रणाविषयक आढाव्यांनी प्रकाशरसायनक्रिया मोजल्या आणि रंगद्रव्यांच्या संरचनांची तुलना केली; त्यांनी कोणतीही चिकित्सीय सांद्रता किंवा फ्लुएन्स सुचवलेला नाही. वर उद्धृत केलेल्या मापदंडांच्या श्रेणी वेगवेगळी लक्ष्ये, खोली, फॉर्म्युलेशन्स आणि परिणाममापन निकष असलेल्या विविध मानवांवरील अहवालांतून आणि प्राण्यांच्या मॉडेल्समधून आल्या आहेत. त्यांची सरासरी काढून मार्गदर्शन तयार करता येत नाही. बेसल सेल कार्सिनोमा, कापोसी सार्कोमा आणि मेलानोमावरील सुरुवातीच्या चिकित्सीय अहवालांच्या मर्यादांसह गाठींशी संबंधित विशिष्ट पुराव्यांचे मूल्यमापन कर्करोग संशोधन संग्रहात स्वतंत्रपणे केले आहे. प्रयोगशाळा-दर्जाच्या पदार्थाची शुद्धता आणि तो कोठून मिळवावा हे प्रश्न उपचारापासून स्वतंत्र आहेत आणि ते मिथिलीन ब्लू उत्पादन कसे निवडावे या लेखात हाताळले आहेत.