Artikel
Terapi fotodinamik métilén biru: kumaha perlakuan ditalungtik
Terapi fotodinamik maké métilén biru kadéngéna siga ngan dua léngkah. Larapkeun zat warna biru, tuluy sorotkeun cahaya beureum. Gambaran éta salah, sarta jadi sumber kalolobaan kabingungan ngeunaan perlakuan ieu. Prosedur nu ditalungtik miboga tilu bagian nu kudu aya babarengan di tempat jeung waktu nu sarua: fotosensitizer dina bentuk nu nyerep cahaya, foton kalayan panjang gelombang nu merenah dina dosis nu diukur, sarta oksigén molekular pikeun narima énérgi nu dipindahkeun. Lamun salah sahiji bagian dileungitkeun, pangaruh nu diklaim moal boga mékanisme.
Artikel ieu ngajelaskeun kumaha panalungtik nerangkeun sistem tilu bagian éta, paraméter mana nu dikontrol, sarta naha angka panjang gelombang jeung énérgi nu dipedalkeun teu bisa dirobah jadi prosedur di imah. Hasil nu patali jeung kanker dibahas dina tinjauan métilén biru jeung panalungtikan kanker nu misah, sarta aplikasi dental dikumpulkeun dina panalungtikan fotodinamik sungut jeung huntu. Duanana teu dibahas deui di dieu.
Zat warna téh fotosensitizer, lain bahan pewarna
Métilén biru nyerep cahaya beureum kalayan kuat, kalayan puncak monomér di sabudeureun 664 nepi ka 666 nm sarta absorptivitas molar nu kacida luhurna. Pita nyerep éta nu jadi alesan ulikan terapi fotodinamik maké métilén biru ngagunakeun sumber cahaya beureum, ilaharna dina rentang kira-kira 630 nepi ka 680 nm. Lampu di luar pita éta bisa katémbong caang bari ampir teu nyadiakeun éksitasi nu bisa dimangpaatkeun. Aturan panjang gelombang nu jadi dasar pilihan éta dijelaskeun dina kumaha métilén biru nyerep cahaya beureum.
Nyerep cahaya ngan léngkah kahiji. Zat warna nu kaéksitasi ngalih kana kaayaan triplet nu leuwih lila bertahan, sarta ti dinya aya dua jalur fotokimia. Dina kimia Tipe I, zat warna nu kaéksitasi silih tukeur éléktron atawa atom hidrogén jeung substrat di deukeutna sarta ngahasilkeun radikal, kaasup réaksi kimia superoksida dina tahapan saterusna. Dina kimia Tipe II, zat warna triplet mindahkeun énérgi langsung ka oksigén dina kaayaan dasar sarta ngahasilkeun oksigén singlet. Dina kaayaan nu ngandung oksigén, métilén biru utamana boga peran minangka sensitizer oksigén singlet, kalayan hasil kuantum nu dilaporkeun deukeut 0.5 dina cai, ari kontribusi Tipe I naék atawa turun gumantung kana lingkungan satempat. Tinjauan taun 1993 ngeunaan fotokimia métilén biru jeung substrat biologis ngajéntrékeun duanana jalur sarta nunjukkeun naha kasaimbanganana teu bisa dipikanyaho ngan tina labél zat warna.
Tinjauan nu sarua nyebutkeun sasaran utama dina asam nukléat. Guanin miboga poténsial oksidasi panghandapna di antara basa DNA, ku kituna oksigén singlet leuwih milih ngaoksidasi éta, ngabentuk produk saperti 8-oxo-deoxyguanosine. Interkalasi kana DNA teu diperlukeun pikeun karuksakan éta. Tapi tinjauan éta ogé ngingetkeun sangkan DNA teu dianggap minangka sakabéh katerangan. Métilén biru ngaoksidasi protéin, lipid, jeung mémbran, sarta sasaran nu nyababkeun maotna sél dina unggal ékspérimén gumantung kana tempat zat warna ngumpul. Ku kituna, konséntrasi dina larutan nu ngarendem sasaran ngan mangrupa indikator teu langsung nu lemah pikeun dosis di sasaran. Nu maca sarta ngabandingkeun réaksi kimia nu didorong ku cahaya ieu jeung peran rédoks zat warna dina kaayaan poék kudu ngabédakeun duanana, sakumaha dijelaskeun dina kumaha métilén biru jalan dina sél.
Sanyawa awal pikeun pangembangan, lain ubar nu geus dioptimalkeun
Sumber rujukan utama kadua nyaéta tinjauan taun 2005 ngeunaan pangembangan fotosensitizer fénothiazinium, nu nganggap métilén biru minangka struktur awal kalayan kalemahan nu geus dipikanyaho, lain fotosensitizer nu geus réngsé dikembangkeun. Parobahan leutik dina struktur ngarobah lipofilisitas, asupan kana sél, lokalisasi intrasélular, produksi oksigén singlet, toksisitas dina kaayaan poék, sarta résistansi kana réduksi. Mét ilasi kromofor, contona, ningkatkeun lipofilisitas jeung produksi oksigén singlet sarta ngalambatkeun réduksi kana bentuk leuko nu teu aktif, sarta analog nu dimétilasi némbongkeun fototoksisitas leuwih luhur dina kira-kira 7.2 J per square cm dina panalungtikan nu jadi dasarna. Sipat nu leuwih lipofilik tetep teu otomatis leuwih hadé, sabab hidrofobisitas nu kaleuleuwihi ngurangan kaleyuran, ngadorong agrégasi, sarta bisa ngarobah géométri nu diperlukeun ku fotokimia.
Perkara bentuk leuko perlu ditekenkeun sabab teu katingali. Métilén biru nu dioksidasi warnana biru sarta nyerep cahaya beureum. Leuko-métilén biru nu diréduksi ampir teu boga warna sarta kurang nyerep cahaya dina pita nu sarua, ku kituna zat warna nu geus diréduksi di jero sél atawa dina jaringan nu kakurangan oksigén samentara teu kaasup kana kumpulan zat nu fotoaktif nepi ka dioksidasi deui. Ku kituna, kaayaan rédoks jaringan ngarobah konséntrasi fotosensitizer éféktif sanajan konséntrasi nu dilarapkeun tetep. Sajarah formulasi, kaasup pamakéan awal kulawarga zat warna ieu dina klinik jeung laboratorium, dibahas dina sajarah métilén biru dina kadokteran.
Tabél ulikan: naon nu rupa-rupa jeung naon hartina
Tabél di handap mangrupa bahan babandingan asli pikeun artikel ieu. Unggal baris mangrupa hiji variabel perlakuan nu kudu dilaporkeun ku ulikan. Baca unggal baris ti kénca ka katuhu pikeun ningali naha ngarobah hiji setélan ngarobah harti sakabéh setélan séjénna.
| Variabel | Naon nu dilaporkeun ku ulikan | Naha éta ngarobah hasil |
|---|---|---|
| Formulasi fotosensitizer | Zat warna bébas dina cai, larutan salin, atawa panyangga; étanol jeung Cremophor minangka médium dina panalungtikan sato; liposom, partikel polimér, atawa pamawa siklodékstrin dina panalungtikan ékspériméntal | Médium jeung pamawa ngarobah asupan, lokalisasi, sarta penetrasi ngaliwatan panghalang saperti matriks biofilm atawa jaringan tumor |
| Konséntrasi nu dilarapkeun | Ulikan antimikroba dina manusa ngalaporkeun kira-kira 0.0003 nepi ka 0.06 M kalayan interval antara ubar jeung cahaya 1 nepi ka 5 menit; panalungtikan tumor dina sato ngawengku conto deukeut 500 micrograms per mL di jero tumor | Konséntrasi sakabéh larutan nu leuwih luhur bisa ningkatkeun dimérisasi deukeut 590 nm sarta ngurangan fotokimia monomér nu produktif, ku kituna ngalipetkeun konséntrasi dua kali teu salawasna ngalipetkeun pangaruh dua kali |
| Interval antara ubar jeung cahaya | Sababaraha menit dina rancangan antimikroba topikal; leuwih lila sarta gumantung kana médium dina modél tumor | Interval nangtukeun tempat zat warna aya nalika cahaya datang, nu nangtukeun sasaran biologis utama |
| Panjang gelombang | Biasana kira-kira 630 nepi ka 680 nm | Kudu tumpang tindih jeung pita nyerep monomér; larutan nu loba dimér ngarobah nyerep cahaya éféktif |
| Iradiansi | Laporan antimikroba dina manusa ngawengku kira-kira 50 nepi ka 750 mW per square cm; ulikan tatu dina sato ilaharna dina atawa di handap 100 mW per square cm | Iradiansi luhur bisa béakkeun oksigén satempat leuwih gancang batan perfusi ngagantikeunana, nu nurunkeun éfisiénsi dina fluéns nominal nu sarua |
| Fluéns | Laporan antimikroba dina manusa ngawengku kira-kira 6 nepi ka 18 J per square cm salila 8 detik nepi ka 10 menit; ulikan tatu dina sato ngawengku kira-kira 12 nepi ka 360 J per square cm | Total énérgi tanpa iradiansi, waktu, jeung géométri mangrupa dosis nu teu lengkep |
| Oksigénasi | Jarang dikontrol sacara langsung; disimpulkeun tina jenis jaringan, laju fluéns, jeung fraksinasi | Kimia Tipe II ngagunakeun oksigén, ku kituna setélan cahaya nu sarua bisa méré pangaruh béda dina sasaran kalayan perfusi alus dibandingkeun jeung sasaran hipoksik |
| Sasaran jeung kaayaan | Modél inféksi kulit jeung tatu, modél biofilm sungut, sistem kultur karsinoma jeung mélanoma, tumor dina beurit, laporan heubeul ngeunaan tumor kulit | Géométri, jero, sipat optik, jeung karuksakan jaringan inang nu bisa ditoleransi béda pisan, ku kituna angka antimikroba teu bisa dilarapkeun sacara kuantitatif kana panalungtikan tumor |
Rentang di luhur mangrupa rentang nu dititénan dina ulikan, lain protokol nu dianjurkeun. Éta bédana nu jadi inti tabél ieu. Legana rentang dosis cahaya nu dilaporkeun sorangan jadi bukti yén euweuh dosis cahaya métilén biru nu bisa dialihkeun ka kaayaan séjén. Kontéks laboratorium nu patali jeung panalungtikan biofilm nu diaktipkeun ku cahaya aya dina métilén biru ngalawan biofilm, sarta latar tukang kulit jeung terapi cahaya nu leuwih lega aya dina dasar fotosensitivitas kulit jeung dosis cahaya.
Naha angka énérgi nu sarua bisa ngahasilkeun réspon biologis nu béda
Aya opat kasalahpahaman nu mindeng muncul nalika paraméter nu dipedalkeun dicutat tanpa kontéksna.
Kahiji, fluéns lain dosis. Dua paparan dina panjang gelombang jeung J per square cm nu sarua bakal béda lamun hiji dibikeun gancang sarta hiji deui lalaunan, sabab béakna oksigén, perbaikan salila paparan, jeung photobleaching zat warna kabéh gumantung kana laju jeung waktu. Ngalaporkeun énérgi tanpa iradiansi jeung lilana paparan ngajadikeun katerangan ékspérimén teu lengkep.
Kadua, sipat optik jaringan ngarobah harti setélan lampu. Nyerep cahaya, paburencayna cahaya, géométri beungeut, jeung hamburan balik nyababkeun fluéns di jero jaringan bisa béda sacara nyata ti nilai nu diukur dina bukaan lampu; dina sababaraha kaayaan bédana bisa ngahontal faktor deukeut dua, dumasar kana literatur dosimétri klinis. Angka nu disalin tina hiji makalah ngajelaskeun géométri dina makalah éta, lain sakabéh géométri.
Katilu, lokalisasi nangtukeun sasaran. Zat warna kationik sumebar kana mémbran, mitokondria, lisosom, lapisan luar baktéri, atawa matriks ékstrasélular gumantung kana formulasi, muatan, lipofilisitas, interval, jeung jaringan. Tinjauan fotokimia taun 1993 ngadokuméntasikeun karuksakan dina asam nukléat, protéin, lipid, mémbran, organél, virus, baktéri, sél mamalia, jeung sistem tumor, nu ngajelaskeun pisan naha pasangan zat warna jeung cahaya nu sarua bisa nyababkeun maotna sél ngaliwatan jalur nu béda dina rancangan nu béda.
Kaopat, oksigén téh bahan nu bisa béak. Laju fluéns luhur bisa ngaleuwihan laju pasokan deui ku difusi jeung perfusi sarta nyiptakeun hipoksia samentara di tengah paparan. Lamun éta kajadian, nambahan cahaya ngan nambahan saeutik atawa teu nambahan pangaruh Tipe II pisan. Fraksinasi jeung iradiansi nu leuwih handap ditalungtik sabagian minangka jawaban kana watesan ieu, nu ogé jadi alesan naha margin kaamanan jeung oksigénasi jaringan kudu kaasup kana standar kaamanan jeung pangawasan klinis, lain kana buku pituduh lampu.
Prosedur nu dipingpin ku klinisi, lain resep pikeun di imah
Perlakuan nu ditalungtik dilaksanakeun di tempat nu miboga diagnosis, dosimétri, jeung pangawasan babarengan. Kudu aya nu mastikeun naon lésina jeung sabaraha jero éta ngalegaan, milih formulasi jeung interval antara ubar jeung cahaya nu cocog jeung sasaran éta, ngalibrasi sumber cahaya dina widang jeung géométri nu geus ditangtukeun, sarta ngawas kulit, panon, nyeri, jeung réspon jaringan satempat. Tinjauan pangembangan fénothiazinium nu jadi dasarna ngagambarkeun sakabéh widang ieu minangka optimasi hubungan struktur jeung aktivitas dina kaayaan nu dikontrol, lain minangka zat warna ditambah cahaya beureum umum.
Niron ieu di imah gagal nyumponan sakabéh variabel nu dikontrol sakaligus. Lampu pikeun konsumen jarang ngalaporkeun iradiansi spéktral nu geus dikalibrasi dina jarak perlakuan. Konséntrasi zat warna nu dilarapkeun teu ngajelaskeun nanaon ngeunaan fraksi monomér atawa lokalisasi intrasélular. Oksigénasi jaringan teu dipikanyaho sarta robah salila paparan. Euweuh rentang nu dicutat nu jadi dasar pikeun protokol di imah, sarta artikel ieu ngahaja teu méré resep nu bisa dipaké. Nu maca sarta nimbang kualitas bukti sacara umum kudu ngagunakeun kumaha maca ulikan métilén biru saméméh nyieun kacindekan tina hiji makalah waé, sarta nu panasaran ngeunaan pendekatan maké cahaya wungkul tanpa fotosensitizer kudu ngamimitian ku terapi cahaya beureum tanpa fotosensitizer.
Naon nu henteu dibuktikeun ku artikel ieu
Artikel ieu henteu ngabuktikeun yén terapi fotodinamik métilén biru nyageurkeun kaayaan kulit naon waé, ngaleungitkeun inféksi naon waé, atawa ngubaran tumor naon waé. Tinjauan mékanistik nu dicutat di dieu ngukur fotokimia jeung ngabandingkeun struktur zat warna; éta henteu netepkeun konséntrasi atawa fluéns klinis. Rentang paraméter nu dicutat di luhur asalna tina laporan manusa nu rupa-rupa jeung modél sato kalayan sasaran, jero, formulasi, sarta titik ahir nu béda, sarta teu bisa dirata-ratakeun jadi pituduh. Bukti husus ngeunaan tumor, kaasup watesan laporan klinis awal ngeunaan karsinoma sél basal, sarkoma Kaposi, jeung mélanoma, ditaksir sacara misah dina kumpulan panalungtikan kanker. Patarosan ngeunaan kamurnian jeung sumber bahan kelas laboratorium mangrupa perkara nu misah ti perlakuan sarta dibahas dina kumaha milih produk métilén biru.