मिथिलिन ब्लु फोटोडाइनामिक थेरापी: उपचारको अध्ययन कसरी गरिन्छ

मिथिलिन ब्लुसँग गरिने फोटोडाइनामिक थेरापी सुन्दा दुई चरणको प्रक्रिया जस्तो लाग्छ। नीलो रङद्रव्य लगाउने, अनि रातो प्रकाश पार्ने। यस्तो बुझाइ गलत हो, र यस उपचारबारे हुने अधिकांश भ्रमको स्रोत पनि यही हो। अध्ययन गरिएको प्रक्रियामा तीन भाग हुन्छन्, जुन एउटै ठाउँमा एउटै समयमा उपस्थित हुनुपर्छ: प्रकाश अवशोषण गर्ने रूपमा रहेको प्रकाशसंवेदीकारक, मापन गरिएको डोजमा उपयुक्त तरङ्गदैर्ध्यका फोटोनहरू, र हस्तान्तरण गरिएको ऊर्जा ग्रहण गर्न आणविक अक्सिजन। यीमध्ये कुनै एउटा भाग हटाउँदा दाबी गरिएको प्रभाव उत्पन्न हुने संयन्त्र नै रहँदैन।

यस लेखले अनुसन्धानकर्ताहरूले उक्त तीन भागको प्रणालीलाई कसरी वर्णन गर्छन्, कुन मापदण्डहरू नियन्त्रण गर्छन्, र प्रकाशित तरङ्गदैर्ध्य तथा ऊर्जाको सङ्ख्यालाई किन घरेलु प्रक्रियामा बदल्न सकिँदैन भन्ने कुरा स्पष्ट पार्छ। क्यान्सरसम्बन्धी परिणामहरू छुट्टै मिथिलिन ब्लु र क्यान्सर अनुसन्धानको समीक्षा मा समेटिएका छन्, र दन्त प्रयोगहरू मुख तथा दाँतसम्बन्धी फोटोडाइनामिक अनुसन्धानमा सङ्कलित छन्। यहाँ यी दुवैलाई दोहोर्‍याइएको छैन।

रङद्रव्य प्रकाशसंवेदीकारक हो, केवल रङ लगाउने पदार्थ होइन

मिथिलिन ब्लुले रातो प्रकाश तीव्र रूपमा अवशोषण गर्छ। यसको मोनोमरको अवशोषण शिखर 664 देखि 666 nm नजिक हुन्छ र मोलर अवशोषणशीलता निकै उच्च हुन्छ। यही अवशोषण ब्यान्डका कारण मिथिलिन ब्लुसँग गरिने फोटोडाइनामिक थेरापीका अध्ययनहरूमा रातो प्रकाशका स्रोतहरू प्रयोग गरिन्छन्, सामान्यतया लगभग 630 देखि 680 nm को दायरामा। त्यस ब्यान्डबाहिरको बत्ती उज्यालो देखिए पनि त्यसले लगभग कुनै उपयोगी उत्तेजन प्रदान नगर्न सक्छ। यो छनोटका पछाडि रहेका तरङ्गदैर्ध्यसम्बन्धी नियमहरू मिथिलिन ब्लुले रातो प्रकाश कसरी अवशोषण गर्छ मा स्पष्ट पारिएका छन्।

अवशोषण पहिलो चरण मात्र हो। उत्तेजित रङद्रव्य अपेक्षाकृत लामो समय टिक्ने ट्रिप्लेट अवस्थामा पुग्छ, र त्यहाँबाट दुई प्रकाशरासायनिक मार्ग उपलब्ध हुन्छन्। Type I रसायनमा उत्तेजित रङद्रव्यले नजिकका सब्स्ट्रेटहरूसँग इलेक्ट्रोन वा हाइड्रोजन परमाणुको आदानप्रदान गर्छ र रेडिकलहरू उत्पन्न गर्छ, जसपछि सुपरअक्साइडसम्बन्धी रासायनिक प्रतिक्रियाहरू पनि हुन सक्छन्। Type II रसायनमा ट्रिप्लेट रङद्रव्यले आधार अवस्थाको अक्सिजनलाई सीधै ऊर्जा हस्तान्तरण गरी सिङ्गलेट अक्सिजन उत्पन्न गर्छ। अक्सिजनयुक्त अवस्थामा मिथिलिन ब्लुले मुख्यतः सिङ्गलेट अक्सिजन संवेदीकारकका रूपमा काम गर्छ। पानीमा यसको क्वान्टम उपज लगभग 0.5 रिपोर्ट गरिएको छ, जबकि Type I को योगदान स्थानीय वातावरणअनुसार बढ्छ वा घट्छ। जैविक सब्स्ट्रेटहरूसँग मिथिलिन ब्लुको प्रकाशरसायनबारे 1993 को समीक्षा ले दुवै मार्गको विवरण दिन्छ र रङद्रव्यको लेबल हेरेर मात्र तिनको सन्तुलन किन थाहा पाउन सकिँदैन भन्ने देखाउँछ।

त्यही समीक्षाले प्रमुख न्यूक्लिक एसिड लक्ष्य पनि पहिचान गर्छ। DNA का क्षारहरूमध्ये गुआनिनको अक्सिडेसन विभव सबैभन्दा कम हुन्छ, त्यसैले सिङ्गलेट अक्सिजनले प्राथमिक रूपमा यसलाई अक्सिडाइज गरी 8-oxo-deoxyguanosine जस्ता पदार्थ बनाउँछ। यस्तो क्षतिका लागि DNA का तहहरूबीच घुस्ने इन्टरकलेसन आवश्यक हुँदैन। तर समीक्षाले DNA लाई नै सम्पूर्ण कुरा ठान्न नहुने चेतावनी पनि दिन्छ। मिथिलिन ब्लुले प्रोटिन, लिपिड र झिल्लीहरू अक्सिडाइज गर्छ, र कुनै पनि प्रयोगमा घातक असर पर्ने लक्ष्य रङद्रव्य कहाँ जम्मा हुन्छ भन्नेमा निर्भर हुन्छ। त्यसैले वरिपरि रहेको घोलको सान्द्रता लक्ष्यमा पुग्ने डोजको कमजोर प्रतिनिधि सूचक हो। प्रकाशद्वारा सञ्चालित यस रसायनलाई प्रकाश नभएको अवस्थामा रङद्रव्यको रेडक्स भूमिकासँग तुलना गर्ने पाठकहरूले यी दुईलाई अलग राख्नुपर्छ, जसरी मिथिलिन ब्लुले कोषहरूमा कसरी काम गर्छ भन्ने लेखमा उल्लेख गरिएको छ।

प्रारम्भिक आधार यौगिक, अनुकूलित औषधि होइन

दोस्रो प्रमुख स्रोत फेनोथायाजिनियम प्रकाशसंवेदीकारक विकासबारे 2005 को समीक्षा हो। यसले मिथिलिन ब्लुलाई पूर्ण रूपमा विकसित प्रकाशसंवेदीकारक नभई ज्ञात कमजोरीहरू भएको प्रारम्भिक आधार संरचनाका रूपमा हेर्छ। साना संरचनात्मक परिवर्तनहरूले बोसोमा घुल्ने प्रवृत्ति, कोषीय ग्रहण, कोषभित्रको स्थानीयकरण, सिङ्गलेट अक्सिजन उत्पादन, प्रकाश नभएको अवस्थामा हुने विषाक्तता र अपचयनप्रतिको प्रतिरोध बदल्छन्। उदाहरणका लागि, क्रोमोफोरको मिथाइलेसनले बोसोमा घुल्ने प्रवृत्ति र सिङ्गलेट अक्सिजन उत्पादन बढाउँछ तथा निष्क्रिय ल्युको रूपमा हुने अपचयन सुस्त बनाउँछ। आधारभूत अनुसन्धानमा मिथाइलेसन गरिएका समरूप यौगिकहरूले लगभग 7.2 J per square cm मा बढी प्रकाशजन्य विषाक्तता देखाएका थिए। तर बोसोमा बढी घुल्ने हुनु आफैँमा सधैँ राम्रो हुँदैन, किनभने अत्यधिक जलविमुखताले घुलनशीलता घटाउँछ, एकत्रीकरण बढाउँछ र प्रकाशरसायनलाई चाहिने ज्यामिति बिगार्न सक्छ।

ल्युको अवस्थाबारे विशेष जोड दिनुपर्छ, किनभने यो अदृश्य हुन्छ। अक्सिडाइज भएको मिथिलिन ब्लु नीलो हुन्छ र रातो प्रकाश अवशोषण गर्छ। अपचयित ल्युको-मिथिलिन ब्लु लगभग रङहीन हुन्छ र त्यही ब्यान्डमा कमजोर अवशोषण गर्छ। त्यसैले कोषभित्र वा कम अक्सिजनयुक्त ऊतकमा अपचयित भएको रङद्रव्य पुनः अक्सिडाइज नहुँदासम्म प्रकाश-सक्रिय अंशबाट अस्थायी रूपमा हट्छ। यसकारण लगाइएको सान्द्रता निश्चित भए पनि ऊतकको रेडक्स अवस्थाले प्रभावकारी प्रकाशसंवेदीकारक सान्द्रता बदल्छ। रङद्रव्य परिवारका प्रारम्भिक चिकित्सकीय र प्रयोगशाला प्रयोगहरूसहित संरूपणको इतिहास चिकित्सामा मिथिलिन ब्लुको इतिहास मा समेटिएको छ।

अध्ययन तालिका: के फरक हुन्छ र त्यसको अर्थ के हो

तलको तालिका यस लेखका लागि तयार गरिएको मूल तुलनात्मक सामग्री हो। प्रत्येक पङ्क्ति अध्ययनहरूले रिपोर्ट गर्नुपर्ने एउटा उपचार चर हो। एउटा सेटिङ बदल्दा अरू सबैको अर्थ किन बदलिन्छ भन्ने बुझ्न पङ्क्तिका तीनै स्तम्भ पढ्नुहोस्।

माथिका दायराहरू अध्ययनहरूमा देखिएका दायरा हुन्, सिफारिस गरिएको कार्यविधि होइनन्। यही भिन्नता तालिकाको मूल आशय हो। रिपोर्ट गरिएका प्रकाश डोजहरूको फराकिलो दायरा आफैँमा मिथिलिन ब्लुको कुनै पनि प्रकाश डोज अर्को परिवेशमा जस्ताको तस्तै लागू गर्न मिल्दैन भन्ने प्रमाण हो। प्रकाशद्वारा सक्रिय गरिने बायोफिल्म अनुसन्धानसम्बन्धी प्रयोगशाला सन्दर्भ बायोफिल्मविरुद्ध मिथिलिन ब्लु मा पाइन्छ, र छाला तथा प्रकाश थेरापीसम्बन्धी व्यापक पृष्ठभूमि छालाको प्रकाशसंवेदनशीलता र प्रकाश डोजका आधारभूत कुराहरूमा समेटिएको छ।

उस्तै ऊर्जा सङ्ख्याले किन फरक जैविक परिणाम दिन सक्छ

प्रकाशित मापदण्डहरू तिनको सन्दर्भबिना उद्धृत गर्दा चार प्रकारका भ्रम बारम्बार दोहोरिन्छन्।

पहिलो, फ्लुएन्स नै डोज होइन। एउटै तरङ्गदैर्ध्य र उही J per square cm मा गरिएको प्रकाश सम्पर्कमध्ये एउटा छिटो र अर्को बिस्तारै दिइएको छ भने तिनको प्रभाव फरक हुन्छ। यसको कारण अक्सिजनको कमी, प्रकाश सम्पर्कका क्रममा हुने मर्मत र रङद्रव्यको प्रकाशजन्य विरञ्जन सबै दर र समयमा निर्भर हुनु हो। विकिरण तीव्रता र प्रकाश सम्पर्कको समयबिना ऊर्जा रिपोर्ट गर्दा प्रयोगको विवरण अपूर्ण रहन्छ।

दोस्रो, ऊतकका प्रकाशीय गुणहरूले बत्तीको सेटिङको अर्थ बदल्छन्। अवशोषण, प्रकीर्णन, सतहको ज्यामिति र पश्च-प्रकीर्णनका कारण ऊतकभित्रको फ्लुएन्स बत्तीको निर्गमन मुखमा मापन गरिएको मानभन्दा उल्लेखनीय रूपमा फरक हुन सक्छ। चिकित्सकीय डोजमापनसम्बन्धी साहित्यअनुसार केही परिस्थितिमा यो भिन्नता लगभग दुई गुणासम्म पुग्न सक्छ। कुनै शोधपत्रबाट सारिएको सङ्ख्याले त्यस शोधपत्रको ज्यामिति वर्णन गर्छ, सबै ज्यामिति होइन।

तेस्रो, स्थानीयकरणले लक्ष्य निर्धारण गर्छ। धनायनिक रङद्रव्य संरूपण, आवेश, बोसोमा घुल्ने प्रवृत्ति, अन्तराल र ऊतकअनुसार झिल्ली, माइटोकन्ड्रिया, लाइसोसोम, ब्याक्टेरियाका आवरण वा कोषबाह्य म्याट्रिक्समा वितरण हुन्छ। 1993 को प्रकाशरसायन समीक्षा ले न्यूक्लिक एसिड, प्रोटिन, लिपिड, झिल्ली, कोषाङ्ग, भाइरस, ब्याक्टेरिया, स्तनधारीका कोष र ट्युमर प्रणालीहरूमा हुने क्षति अभिलेख गर्छ। यही कारणले एउटै रङद्रव्य र प्रकाशको संयोजनले फरक प्रयोग व्यवस्थामा फरक मार्गबाट मार्न सक्छ।

चौथो, अक्सिजन खपत हुने पदार्थ हो। उच्च फ्लुएन्स दरले विसरण र रक्तप्रवाहबाट हुने पुनः आपूर्तिलाई उछिन्न सक्छ र प्रकाश सम्पर्ककै बीचमा अस्थायी अक्सिजन अभाव सिर्जना गर्न सक्छ। यस्तो हुँदा थप प्रकाशले Type II प्रभाव थोरै मात्र बढाउँछ वा कुनै थप प्रभाव दिँदैन। प्रकाशलाई खण्डमा दिने तरिका र कम विकिरण तीव्रताको अध्ययन आंशिक रूपमा यही सीमाको समाधानका रूपमा गरिन्छ। यसैले सुरक्षा सीमा र ऊतकको अक्सिजन उपलब्धता बत्तीको निर्देशिकामा नभई चिकित्सकीय सुरक्षा तथा निगरानीका मापदण्डमा समेटिनुपर्छ।

चिकित्सकको नेतृत्वमा गरिने प्रक्रिया, घरेलु विधि होइन

अध्ययन गरिएको उपचार निदान, डोजमापन र निगरानी एकै ठाउँमा उपलब्ध हुने परिवेशमा दिइन्छ। कसैले ऊतकको असामान्य भाग के हो र त्यो कति गहिराइसम्म फैलिएको छ भन्ने पुष्टि गर्नुपर्छ, त्यस लक्ष्यअनुरूपको संरूपण तथा औषधि र प्रकाशबीचको अन्तराल छान्नुपर्छ, निश्चित ज्यामिति भएको निश्चित क्षेत्रमा स्रोतको क्यालिब्रेसन गर्नुपर्छ, र छाला, आँखा, दुखाइ तथा स्थानीय ऊतकको प्रतिक्रियाको निगरानी गर्नुपर्छ। आधारभूत फेनोथायाजिनियम विकास समीक्षा ले सम्पूर्ण क्षेत्रलाई नियन्त्रित अवस्थामा संरचना र सक्रियताबीचको सम्बन्ध अनुकूल बनाउने प्रयासका रूपमा प्रस्तुत गर्छ, रङद्रव्य र कुनै सामान्य रातो प्रकाशको संयोजनका रूपमा होइन।

घरमा यसको नक्कल गर्दा सबै नियन्त्रित चरहरू एकैपटक अनियन्त्रित हुन्छन्। उपभोक्ताका लागि बनाइएका बत्तीहरूले उपचार गरिने दूरीमा क्यालिब्रेट गरिएको वर्णक्रमीय विकिरण तीव्रता विरलै रिपोर्ट गर्छन्। लगाइएको रङद्रव्यको सान्द्रताले मोनोमर अंश वा कोषभित्रको स्थानीयकरणबारे केही बताउँदैन। ऊतकमा अक्सिजनको उपलब्धता अज्ञात हुन्छ र प्रकाश सम्पर्कका क्रममा बदलिन्छ। उद्धृत कुनै पनि दायराले घरेलु कार्यविधिको अनुमति दिँदैन, र यस लेखले जानाजानी प्रयोग गर्न मिल्ने कुनै विधि दिएको छैन। समग्र प्रमाणको गुणस्तर मूल्याङ्कन गर्ने पाठकहरूले कुनै एउटा शोधपत्रबाट निष्कर्ष निकाल्नुअघि मिथिलिन ब्लुको अध्ययन कसरी पढ्ने हेर्नुपर्छ। प्रकाशसंवेदीकारकबिना प्रकाश मात्र प्रयोग गरिने तरिकाबारे जिज्ञासु पाठकहरूले प्रकाशसंवेदीकारकबिनाको रातो प्रकाश थेरापी बाट सुरु गर्नुपर्छ।

यस लेखले के स्थापित गर्दैन

यस लेखले मिथिलिन ब्लु फोटोडाइनामिक थेरापीले कुनै पनि छालाको अवस्था निको पार्छ, कुनै पनि सङ्क्रमण हटाउँछ वा कुनै पनि ट्युमरको उपचार गर्छ भन्ने स्थापित गर्दैन। यहाँ उद्धृत संयन्त्रसम्बन्धी समीक्षाहरूले प्रकाशरसायन मापन गरे र रङद्रव्यका संरचनाहरू तुलना गरे; तिनले कुनै चिकित्सकीय सान्द्रता वा फ्लुएन्स तोकेनन्। माथि उद्धृत मापदण्डका दायराहरू फरक लक्ष्य, गहिराइ, संरूपण र अन्तिम परिणाम मापदण्ड भएका विविध मानव रिपोर्ट र जनावरका मोडेलहरूबाट आएका हुन्, र तिनको औसत निकालेर मार्गदर्शन बनाउन सकिँदैन। बेसल सेल कार्सिनोमा, कापोसी सार्कोमा र मेलानोमासम्बन्धी प्रारम्भिक चिकित्सकीय रिपोर्टका सीमाहरूसहित ट्युमर-विशिष्ट प्रमाणको मूल्याङ्कन क्यान्सर अनुसन्धान सङ्ग्रहमा छुट्टै गरिएको छ। प्रयोगशाला-स्तरको सामग्रीको शुद्धता र प्राप्तिका स्रोतसम्बन्धी प्रश्नहरू उपचारभन्दा अलग विषय हुन् र तिनलाई मिथिलिन ब्लुको उत्पादन कसरी छान्ने मा समेटिएको छ।