Preview

Biomedical Photonics

Расширенный поиск

Evaluation of strontium aluminate phosphorescent effect on blood as potential light source for phototherapy

https://doi.org/10.24931/2413-9432-2020-9-3-21-29

Полный текст:

Аннотация

Несмотря на доказанную эффективность фототерапии, у этого метода есть ограничения для эпителиального применения из-за незначительного проникновения света. Авторами предложен фосфоресцирующий порошок (алюминат стронция) в качестве потенциального источника света, излучающего фотоны изнутри тела для целей фототерапии. Порошок алюмината стронция, использованный в эксперименте, имеет самое высокое пиковое поглощение при длине волны около 650 нм и самое низкое при длине волны около 350 нм. Согласно изображениям автоэлектронной сканирующей микроскопии, порошок имеет размер частиц от 10 до 50 мкм в кубической фазе. Оценка эффективности фототерапии с предложенным соединением проведена путем изучения воздействия на эритроциты облученной порошком плазмы крови. Фосфоресценция порошка с фиксированный массой 0,005 ± 0,001 г имеет максимум на длине волны 491,5 нм при накачке лазером с длиной волны 473 нм с мощностью 100 мВт. Затем его смешивают с центрифугированной плазмой крови в течение определенного периода времени (5, 10, 15 и 20 мин). Полученные результаты демонстрируют, что 5-минутное облучение является оптимальным периодом для эритроцитов с точки зрения улучшения морфологии и увеличения спектра поглощения УФ-видимой области по крайней мере на 21% по сравнению с контрольной кровью. При этом значительный прирост приходится на длины волн 340 нм и 414 нм, которые увеличиваются на 54% и 41% соответственно. Однако, для 10 мин и более облучение вызывает ухудшение морфологии, в то время как УФ-видимый спектр уменьшается начиная с 15 мин и позже. В связи с этим изучается сравнение плазмы крови, которая взаимодействовала с фосфоресцирующим порошком, с нефосфоресцирующим порошком, чтобы показать, что излучение играет роль в создании эффекта фототерапии.

Об авторах

Heng Jie Choong
Научный университет Малайзии
Малайзия


Nursakinah Suardi
Научный университет Малайзии
Малайзия


Naser M. Ahmed
Научный университет Малайзии
Малайзия


Список литературы

1. Le Duff F. et al. 308-nm excimer lamp vs. 308-nm excimer laser for treating vitiligo: A randomized study // Br. J. Dermatol. – 2010. – Vol. 163, № 1. – P. 188–192.

2. Seidman D.S. et al. A prospective randomized controlled study of phototherapy using blue and blue-green light-emitting devices, and conventional halogen-quartz phototherapy // J. Perinatol. – 2003. – Vol. 23, № 2. – P. 123–127.

3. Chung H. et al. The nuts and bolts of low-level laser (Light) therapy // Ann. Biomed. Eng. – 2012. – Vol. 40, № 2. – P. 516–533.

4. De Freitas L.F., Hamblin M.R. Proposed Mechanisms of Photobiomodulation or Low-Level Light Therapy // IEEE J. Sel. ToP. Quantum Electron. – 2016. – Vol. 22, № 3. – P. 1–37.

5. Hamblin M.R. et al. Biphasic dose response in low level light therapy - an update // Dose-Response. – 2011. – Vol. 9, № 4. – P. 602–618.

6. Mattson M.P. Hormesis defined // Ageing Res. Rev. – 2008. – Vol. 7, № 1. – P. 1–7.

7. Sommer A.P. et al. Biostimulatory Windows in Low-Intensity Laser Activation: Lasers, Scanners, and NASA’s Light-Emitting Diode Array System // J. Clin. Laser Med. Surg. – 2002. – Vol. 19, № 1. – P. 29–33.

8. 8Chen H. et al. Quantum dot light emitting devices for photomedical applications // J. Soc. Inf. Disp. – 2017. – Vol. 25, № 3. – P. 177–184.

9. Mohd Fuad S.S., Suardi N., Mustafa I.S. In Vitro UV-Visible Spectroscopy Study of Yellow Laser Irradiation on Human Blood // J. Phys. Conf. Ser. – 2018. – Vol. 995, № 1.

10. Kujawa J. et al. Effect of Low-Intensity (3.75–25 J/cm^2) Near- Infrared (810 nm) Laser Radiation on Red Blood Cell ATPase Activities and Membrane Structure // J. Clin. Laser Med. Surg. – 2004. – Vol. 22, № 2. – P. 111–117.

11. Al Musawi M.S. et al. Erythrocyte sedimentation rate of human blood exposed to low-level laser // Lasers Med. Sci. Lasers in Medical Science. – 2016. – Vol. 31, № 6. – P. 1195–1201.

12. Mitrofanis J. et al. The potential of light therapy in Parkinson’s disease // ChronoPhysiology Ther. – 2014. № February.

13. Shaw V.E. et al. Neuroprotection of midbrain dopaminergic cells in MPTP-treated mice after near-infrared light treatment // J. ComP. Neurol. – 2010. – Vol. 518, № 1. – P. 25–40.

14. Hamblin M.R. Shining light on the head: Photobiomodulation for brain disorders // BBA Clin. The Author. – 2016. – Vol. 6. – P. 113– 124.

15. Lapchak P.A., Wei J., Zivin J.A. Transcranial Infrared Laser Therapy Improves Clinical Rating Scores After Embolic Strokes in Rabbits. – 2004. – P. 1985–1988.

16. Sadeh M. et al. Low-Level Laser Therapy Applied Transcranially to Rats After Induction of Stroke Significantly Reduces Long-Term. – 2006. – P. 2620–2624.

17. Jagdeo J.R. et al. Transcranial Red and Near Infrared Light Transmission in a Cadaveric Model // PLoS One. – 2012. – Vol. 7, № 10. – P. 1–10.

18. Tedford C.E. et al. Quantitative analysis of transcranial and intraparenchymal light penetration in human cadaver brain tissue // Lasers Surg. Med. – 2015. – Vol. 47, № 4. – P. 312–322.

19. Baryshnikov G., Minaev B., Ågren H. Theory and Calculation of the Phosphorescence Phenomenon // Chem. Rev. – 2017. – Vol. 117, № 9. – P. 6500–6537.

20. Mattley Y. et al. Blood characterization using UV/vis spectroscopy. – 1995. – Vol. 2388. – P. 462–470.

21. Soltani S., Ojaghi A., Robles F.E. Deep UV dispersion and absorption spectroscopy of biomolecules // Biomed. Opt. Express. – 2019. – Vol. 10, № 2. – P. 487.

22. Brown K.A. Erythrocyte metabolism and enzyme defects // Lab. Med. – 1996. – Vol. 27, № 5. – P. 329–333.

23. Lynch E.C. Peripheral Blood Smear- Edward Lynch // Clinical Methods: The History, Physical, and Laboratory Examiniations. 3rd ed. Butterworth Publishers. – 1990. – P. 732–734.

24. Paul A. et al. The bystander effect in optically trapped red blood cells due to plasmodium falciparum infection // Trans. R. Soc. TroP. Med. Hyg. – 2013. – Vol. 107, № 4. – P. 220–223.

25. Marcel B., Lawrence S. L. The Discocyte-Echinocyte Equilibrium of the Normal and Pathologic Red Cell. – 1970. – Vol. 36, № 3. – P. 399–404.

26. Suardi N. et al. Effect of visible laser light on ATP level of anaemic red blood cell // J. Photochem. Photobiol. B Biol. – 2016. – Vol. 162. – P. 703–706.


Для цитирования:


Choong H.J., Suardi N., Ahmed N.M. Evaluation of strontium aluminate phosphorescent effect on blood as potential light source for phototherapy. Biomedical Photonics. 2020;9(3):21-29. https://doi.org/10.24931/2413-9432-2020-9-3-21-29

For citation:


Choong H.J., Suardi N., Ahmed N.M. Evaluation of strontium aluminate phosphorescent effect on blood as potential light source for phototherapy. Biomedical Photonics. 2020;9(3):21-29. https://doi.org/10.24931/2413-9432-2020-9-3-21-29

Просмотров: 151


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2413-9432 (Print)