Ubuvuzi bwa fotodinamik bukoresha ubururu bwa metilene: uko bukorerwa ubushakashatsi

Ubuvuzi bwa fotodinamik bukoresha ubururu bwa metilene bushobora kumvikana nk'uburyo bufite intambwe ebyiri. Gusiga irangi ry'ubururu, hanyuma ukarimurikaho urumuri rutukura. Iyo myumvire si yo, kandi ni yo itera urujijo rwinshi kuri ubu buvuzi. Uburyo bwakorewe ubushakashatsi bugizwe n'ibice bitatu bigomba kuba biri ahantu hamwe kandi mu gihe kimwe: ikinyabutabire gikangurwa n'urumuri kiri mu miterere yacyo inyunyuza urumuri, fotoni zifite uburebure bw'umuraba bukwiye kandi zitanzwe ku gipimo cyapimwe, na ogisijeni iri mu buryo bwa molekile kugira ngo yakire ingufu zihererekanyijwe. Iyo kimwe muri ibyo bice kibuze, ingaruka zivugwa ntiziba zigifite uburyo zashobora kubaho.

Iyi nyandiko isobanura uko abashakashatsi basobanura ubwo buryo bugizwe n'ibice bitatu, ibipimo bagenzura, n'impamvu uburebure bw'umuraba n'umubare w'ingufu byatangajwe bidashobora guhindurwamo uburyo bwo gukoresha mu rugo. Ibyavuye mu bushakashatsi kuri kanseri biri mu isesengura ryihariye ry'ubururu bwa metilene n'ubushakashatsi kuri kanseri, naho ikoreshwa mu kuvura amenyo rikubiye mu bushakashatsi bwa fotodinamik ku kanwa n'amenyo. Nta na kimwe gisubirwamo hano.

Irangi ni ikinyabutabire gikangurwa n'urumuri, si iryo guhindura ibara gusa

Ubururu bwa metilene bunyunyuza cyane urumuri rutukura; inyunyuza ntarengwa ya monomeri iba hafi ya 664 kugeza kuri 666 nm, kandi ubushobozi bwo kunyunyuza urumuri kuri buri mole buri hejuru cyane. Urwo ruhererekane rw'uburebure bw'imiraba inyunyuzwa ni rwo rutuma ubushakashatsi ku buvuzi bwa fotodinamik bukoresha ubururu bwa metilene bwifashisha amasoko y'urumuri rutukura, ubusanzwe ari hagati ya hafi 630 na 680 nm. Itara ritanga imiraba iri hanze y'urwo ruhererekane rishobora kugaragara nk'irimurika cyane ariko rigatanga ingufu nke cyane zishobora gukangura ikinyabutabire. Amahame y'uburebure bw'umuraba atuma hatoranywa urwo rumuri asobanurwa mu nyandiko ivuga uko ubururu bwa metilene bunyunyuza urumuri rutukura.

Kunyunyuza urumuri ni intambwe ya mbere gusa. Irangi ryakanguwe rijya mu mimerere ya triplet imara igihe kirekire kurushaho, maze rikabasha kunyura mu nzira ebyiri z'imikoranire ya shimi iterwa n'urumuri. Mu mikoranire ya shimi y'Ubwoko bwa I, irangi ryakanguwe rihererekanya electron cyangwa atome za hydrogène n'ibinyabutabire biri hafi, rigatanga radikali, harimo n'imikoranire ya superoxide ikurikiraho. Mu mikoranire ya shimi y'Ubwoko bwa II, irangi riri mu mimerere ya triplet riherereza ingufu ogisijeni iri mu mimerere yayo isanzwe, rikabyara ogisijeni ya singlet. Iyo ogisijeni ihari, ubururu bwa metilene bukora ahanini nk'ikinyabutabire gituma habaho ogisijeni ya singlet; igipimo cy'umusaruro wa kwantumu cyatangajwe mu mazi kiri hafi ya 0.5, mu gihe uruhare rw'Ubwoko bwa I rwiyongera cyangwa rukagabanuka bitewe n'imiterere y'aho imikoranire ibera. Isesengura ryo mu 1993 ry'imikoranire ya shimi y'ubururu bwa metilene iterwa n'urumuri hamwe n'ibinyabutabire by'ibinyabuzima risobanura izo nzira zombi kandi rikerekana impamvu ibipimo by'uruhare rwa buri nzira bidashobora kumenywa usomye ikirango cy'irangi gusa.

Iryo sesengura rinagaragaza ikintu cy'ingenzi kigirwaho ingaruka muri aside nukileyike. Guanine ni yo ifite ubushobozi bw'amashanyarazi bukenewe kugira ngo ihabwe ogisidasiyo buri hasi kurusha ubw'ibindi bigize DNA, bityo ogisijeni ya singlet ikayihindura mbere y'ibindi, ikabyara ibinyabutabire nka 8-oxo-deoxyguanosine. Kugira ngo ibyo byangirika bibeho, si ngombwa ko irangi ryinjira hagati y'ibice bya DNA. Ariko iryo sesengura rinaburira ko DNA itagomba gufatwa nk'aho ari yo yonyine ibigirwaho ingaruka. Ubururu bwa metilene butera ogisidasiyo ya poroteyine, lipide n'uduhu dukikije utugingo, kandi ikintu cyangirika kikabyara urupfu mu igerageza runaka giterwa n'aho irangi ryegeraniye. Bityo, ubwinshi bw'irangi mu gisukika utugingo twashyizwemo ntibugaragaza neza igipimo kigera ku kintu kigamijwe. Abagereranya iyi mikoranire ya shimi iterwa n'urumuri n'uruhare rw'irangi mu mikoranire ya redox mu mwijima bagomba gutandukanya ibyo byombi, nk'uko bisobanurwa mu nyandiko ivuga uko ubururu bwa metilene bukora mu tugingo.

Ikinyabutabire fatizo cyo guteza imbere, si umuti wamaze kunozwa

Inyandiko ya kabiri y'ingenzi ni isesengura ryo mu 2005 ry'iterambere ry'ibinyabutabire bya phenothiazinium bikangurwa n'urumuri. Rifata ubururu bwa metilene nk'imiterere fatizo ifite intege nke zizwi, aho kubufata nk'ikinyabutabire gikangurwa n'urumuri cyamaze kunozwa. Impinduka nto mu miterere yacyo zihindura ubushobozi bwo kwifatanya n'ibinure, kwinjira mu tugingo, aho cyegeranira imbere mu tugingo, umusaruro wa ogisijeni ya singlet, uburozi mu mwijima n'ubushobozi bwo kurwanya igabanuka rya ogisidasiyo. Urugero, kongera amatsinda ya methyl kuri chromophore byongera ubushobozi bwo kwifatanya n'ibinure n'ikorwa rya ogisijeni ya singlet, bikanadindiza ihinduka ryacyo kikajya mu miterere ya leuco idakora. Mu bushakashatsi iryo sesengura rishingiraho, ibinyabutabire bisa na cyo byongeweho methyl byagaragaje uburozi buterwa n'urumuri bwinshi kurushaho ku gipimo cya hafi 7.2 J kuri cm kare. Nyamara, kwifatanya cyane n'ibinure ntibihita bivuga ko ikinyabutabire ari cyiza kurushaho, kuko kutifatanya n'amazi birenze urugero bigabanya ubushobozi bwo gushonga, bigatera kwikusanyiriza mu matsinda kandi bishobora guhindura imiterere ikenewe kugira ngo imikoranire ya shimi iterwa n'urumuri ibeho.

Imiterere ya leuco ikwiye kwitabwaho cyane kuko itagaragara. Ubururu bwa metilene bwahawe ogisidasiyo buba ari ubururu kandi bunyunyuza urumuri rutukura. Leuco-methylene blue yagabanyirijwe ogisidasiyo iba hafi yo kutagira ibara kandi inyunyuza nabi urumuri mu ruhererekane rumwe rw'uburebure bw'imiraba. Bityo, irangi ryagabanyirijwe ogisidasiyo imbere mu tugingo cyangwa mu nyama z'umubiri zifite ogisijeni nke riba rivuye by'agateganyo mu rugero rw'irangi rishobora gukora iyo rimuritswe, kugeza igihe ryongeye guhabwa ogisidasiyo. Imimerere ya redox mu nyama z'umubiri rero ihindura ubwinshi nyakuri bw'ikinyabutabire gishobora gukangurwa n'urumuri, kabone n'iyo ubwinshi bwashyizweho budahindutse. Amateka y'imitegurire yacyo, harimo n'ikoreshwa rya mbere ry'uyu muryango w'amarangi mu buvuzi no muri laboratwari, avugwa mu mateka y'ubururu bwa metilene mu buvuzi.

Imbonerahamwe y'ubushakashatsi: ibihinduka n'icyo bivuze

Imbonerahamwe ikurikira ni igikoresho cy'umwimerere cyo kugereranya muri iyi nyandiko. Buri murongo ugaragaza ikintu kimwe gihinduka mu buvuzi ubushakashatsi bugomba gutangaza. Soma buri murongo wose kugira ngo ubone impamvu guhindura igipimo kimwe bihindura icyo ibindi byose bivuze.

Ibipimo biri hejuru ni ibyagaragaye mu bushakashatsi, si amabwiriza asabwa gukurikizwa. Iryo tandukaniro ni ryo ntego y'imbonerahamwe. Kuba ibipimo by'urumuri byatangajwe bitandukanye cyane ubwabyo ni gihamya ko nta gipimo cy'urumuri cyo gukoresha n'ubururu bwa metilene gishobora kwimurwa ngo gikoreshwe hose. Amakuru ya laboratwari ajyanye n'ubushakashatsi kuri biofilm bukoresha urumuri aboneka mu nyandiko ivuga ubururu bwa metilene mu kurwanya biofilm, naho amakuru rusange ku ruhu n'ubuvuzi bukoresha urumuri ari mu nyandiko ku buryo uruhu rwumva urumuri n'amahame y'ibanze y'igipimo cy'urumuri.

Impamvu imibare imwe y'ingufu ishobora gutanga ingaruka zitandukanye ku binyabuzima

Hari ibintu bine bikunze kwitiranywa igihe ibipimo byatangajwe bivugwa bidaherekejwe n'imiterere byakoreshejwemo.

Icya mbere, ingufu z'urumuri ku buso si igipimo cyuzuye cy'ubuvuzi. Kumurika kabiri ku burebure bumwe bw'umuraba no kuri J zimwe kuri cm kare biratandukanye iyo rimwe ingufu zitanzwe vuba naho irindi zigatangwa buhoro. Ibi ni ukubera ko kumara ogisijeni, kwisana mu gihe cyo kumurika no kwangirika kw'irangi gutewe n'urumuri byose biterwa n'umuvuduko n'igihe. Gutangaza ingufu utagaragaje ubukana bw'urumuri n'igihe cyo kumurika bituma igerageza ridasobanurwa bihagije.

Icya kabiri, uko urumuri rwitwara mu nyama z'umubiri bihindura icyo igipimo cy'itara gisobanura. Kunyunyuza urumuri, gutatana kwarwo, imiterere y'ubuso no gutatana kwarwo rusubira inyuma bituma ingufu z'urumuri ku buso imbere mu nyama z'umubiri zishobora gutandukana cyane n'izapimwe ku mwenge itara risohoreramo urumuri. Dukurikije inyandiko z'ubuvuzi ku gupima ingufu zitangwa, mu bihe bimwe iryo tandukaniro rishobora kwegera incuro ebyiri. Umubare wakuwe mu nyandiko usobanura imiterere y'uko urumuri rwamuritswe muri iyo nyandiko, si imiterere yose ishoboka.

Icya gatatu, aho irangi ryegeranira ni ho hagena ikigamijwe. Irangi rifite umuriro w'amashanyarazi mwiza rikwirakwira mu duhu dukikije utugingo, muri mitokondiriya, muri lizozome, mu bikikije bagiteri cyangwa mu rusobe ruri hanze y'utugingo, bitewe n'imitegurire, umuriro w'amashanyarazi rifite, ubushobozi bwo kwifatanya n'ibinure, intera mbere yo kumurika n'inyama z'umubiri. Isesengura ryo mu 1993 ry'imikoranire ya shimi iterwa n'urumuri ryerekana iyangirika rya aside nukileyike, poroteyine, lipide, uduhu dukikije utugingo, ibice byo mu tugingo, virusi, bagiteri, utugingo tw'inyamabere n'uburyo bw'igerageza ku bibyimba. Ni yo mpamvu nyirizina irangi rimwe rihujwe n'urumuri rishobora kwica binyuze mu nzira zitandukanye bitewe n'imiterere y'igerageza.

Icya kane, ogisijeni ni ikintu gikoreshwa kigashira. Umuvuduko munini wo gutanga ingufu z'urumuri ku buso ushobora kurenza uwo kongera ogisijeni binyuze mu gukwirakwira kwayo no mu gutembera kw'amaraso, bigatera ibura ryayo ry'agateganyo mu gihe cyo kumurika. Iyo ibyo bibaye, kongera urumuri byongera ingaruka z'Ubwoko bwa II nkeya cyane cyangwa ntibyongere na nke. Kugabanya kumurika mu byiciro no gukoresha ubukana bw'urumuri buri hasi bikorwa mu bushakashatsi, mu rwego rumwe rwo gushakira igisubizo iyo mbogamizi. Ni yo mpamvu kandi imipaka y'umutekano n'uko ogisijeni ihagije mu nyama z'umubiri bigomba kuba mu bipimo ngenderwaho by'umutekano n'igenzura mu buvuzi, aho kuba mu gitabo cy'amabwiriza y'itara.

Uburyo buyoborwa n'umuganga, si amabwiriza yo gukurikiza mu rugo

Ubuvuzi bwakorewe ubushakashatsi butangirwa ahantu hasanzwe hakomatanyirizwa gusuzuma indwara, gupima ingufu zitangwa no kugenzura uko ubuvuzi bugenda. Hari ugomba kwemeza icyo igice cyangiritse ari cyo n'ubujyakuzimu bwacyo, agahitamo imitegurire y'umuti n'intera hagati yo kuwushyiraho no kumurika bijyanye n'icyo kigamijwe, agapima kandi agatunganya isoko y'urumuri ku gace kasobanuwe gafite imiterere y'uko kamurikwa yasobanuwe, akanagenzura uruhu, amaso, ububabare n'uko inyama z'umubiri zo muri ako gace zisubiza. Isesengura ry'iterambere rya phenothiazinium rishingirwaho rifata uru rwego rwose nk'urwo kunoza isano iri hagati y'imiterere y'ikinyabutabire n'imikorere yacyo mu bihe bigenzurwa, si uguhuza irangi n'urumuri rutukura urwo ari rwo rwose.

Kugerageza kubyigana mu rugo bituma ibipimo byose bigenzurwa bibura icyarimwe. Amatara agurishwa ku baguzi ntakunze gutangaza ubukana bw'urumuri kuri buri burebure bw'umuraba bwapimwe kandi bwatunganyijwe ku ntera ubuvuzi bukorerwaho. Ubwinshi bw'irangi ryashyizweho nta cyo buvuga ku mugabane wa monomeri cyangwa aho irangi ryegeraniye imbere mu tugingo. Uko ogisijeni ihagije mu nyama z'umubiri ntibizwi kandi birahinduka mu gihe cyo kumurika. Nta na kimwe mu bipimo byavuzwe gitanga ishingiro ry'amabwiriza yo gukoresha mu rugo, kandi iyi nyandiko yagambiriye kudatanga uburyo bwakoreshwa nk'amabwiriza. Abasuzuma ubuziranenge rusange bw'ibimenyetso bakwiye gusoma uko wasoma ubushakashatsi ku bururu bwa metilene mbere yo gufata imyanzuro bashingiye ku nyandiko imwe. Naho abashaka kumenya uburyo bukoresha urumuri gusa, butarimo ikinyabutabire gikangurwa n'urumuri, bakwiye guhera ku buvuzi bukoresha urumuri rutukura butarimo ikinyabutabire gikangurwa n'urumuri.

Ibyo iyi nyandiko itemeza

Ntiyemeza ko ubuvuzi bwa fotodinamik bukoresha ubururu bwa metilene bukiza indwara iyo ari yo yose y'uruhu, bukuraho kwandura uko ari ko kose cyangwa buvura ikibyimba icyo ari cyo cyose. Amasesengura y'uburyo imikoranire ibaho yavuzwe hano yapimye imikoranire ya shimi iterwa n'urumuri kandi agereranya imiterere y'amarangi; nta bwigeze ategeka ubwinshi bw'umuti cyangwa ingufu z'urumuri ku buso byo gukoresha mu buvuzi. Ibipimo byavuzwe hejuru biva mu nyandiko zitandukanye ku bantu no mu buryo bw'igerageza ku nyamaswa bifite ibigamijwe, ubujyakuzimu, imitegurire n'ibipimwa ku musozo bitandukanye, kandi ntibishobora kubarirwamo impuzandengo ngo bihinduke amabwiriza. Ibimenyetso byihariye ku bibyimba, harimo n'imbogamizi z'inyandiko za mbere z'ubuvuzi kuri carcinoma y'utugingo two mu gice cyo hasi cy'uruhu, sarcoma ya Kaposi na melanoma, bisuzumwa ukwabyo mu cyegeranyo cy'ubushakashatsi kuri kanseri. Ibibazo by'ubuziranenge n'aho ibikoresho bifite ubuziranenge bwo gukoreshwa muri laboratwari biva biratandukanye n'ibibazo by'ubuvuzi, kandi bisobanurwa mu nyandiko ivuga uko wahitamo igicuruzwa cy'ubururu bwa metilene.