Preview

Biomedical Photonics

Расширенный поиск

Лазерный микроскоп-спектроанализатор для исследования внутриклеточного накопления фотосенсибилизаторов ближнего инфракрасного диапазона спектра in vitro

https://doi.org/10.24931/2413-9432-2015-4-3-3-9

Полный текст:

Аннотация

Разработан измерительный комплекс на базе бинокулярного микроскопа для анализа внутриклеточного накопления фотосенсибилизаторов ИК-диапазона, который дает возможность получить графическую информацию о состоянии исследуемых объектов, о локализации очагов флуоресценции, а также сведения о спектральном составе флуоресцирующих центров в ИК-области спектра. По картине распределения флуоресцентного сигнала можно точно определить локализацию накопления фотосенсибилизатора внутри клетки и получить спектр флуоресцентного сигнала ближнего ИК-диапазона в заданной точке. Разработанная система достаточно универсальна, поскольку дает возможность выбора технических параметров, режимов работы, методов измерения и анализа. Преимуществом разработанного микроскопа-спектроанализатора является возможность с помощью лазерного источника с малой угловой расходимостью луча сфокусировать излучение и этим создать большую плотность мощности на облучаемом участке, что позволяет проводить сверхтонкие операции на клетках. При этом перестраиваемый размер открытия диафрагмы в дальнем поле позволяет зарегистрировать сигнал флуоресценции на отдельных органеллах клеток. При помощи разработанной системы на клеточной линии HeLa проведены исследования накопления нового фотосенсибилизатора ряда бактериохлоринов. Система позволила зафиксировать скопления раковых клеток с четко выраженными центрами избирательно накопленного фотосенсибилизатора. Очаги флуоресценции представляли собой центры накопления фотосенсибилизатора бактериохлорина, откуда можно сделать вывод, что исследуемый фотосенсибилизатор имеет тенденцию к локальному накоплению внутри органелл клеток. Авторы предполагают, что использование разработанной системы позволит осуществлять эффективный и быстрый скрининг новых фотосенсибилизаторов, в частности ИК-фотосенсибилизаторов бактериохлоринового ряда.

 

Об авторах

Ю. С. Маклыгина
Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
Россия


А. В. Бородкин
Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
Россия


В. Б. Лощенов
Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия; Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ, Москва, Россия
Россия


Список литературы

1. Loschenov V.B., Konov V.I., Prokhorov A.M. Photodynamic therapy and fluorescence diagnostics // Laser Physics. – 2000. – Vol. 10, No 6. – Р. 1188–1207.

2. Филоненко Е.В. Флюоресцентная диагностика и фотодинамическая терапия – обоснование применения и возможности в онкологии // Фотодинамическая терапия и фотодиагностика. – 2014. – № 1. – С. 3–7.

3. Линьков К.Г., Березин А.Н., Лощенов В.Б. Аппаратура для ФД и ФДТ // Росс. биотерапевт. журнал. – 2004. – Т. 3, № 2. – С. 54.

4. Меерович И. Г., Грин М. А., Меерович Г. А. и др. Новые фотосен- сибилизаторы ближнего инфракрасного диапазоне на основе производных бактериохлорина: предварительные результаты изучения in vivo // Росс. биотерапевт. журнал. – 2006.– Т. 5, № 2. – С. 73–76.

5. Vasilchenko S.Yu., Volkova A.I., Ryabova A.V. et al. Application of aluminum phthalocyanine nanoparticles for fluorescent diagnostics in dentistry and skin autotransplantology // J. Biophoton. – 2010. – Т. 3, No 5–6. – Р. 336–346.

6. Breymayer J., Rück A., Ryabova A.V., Loschenov V.B., Steiner R.W. Fluorescence Investigation of the Effect of Monocytes/ Macrophages and Skin Cells on Aluminium Phthalocyanine Nanoparticles // Journal Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. – 2014 – Vol. 11(3). – P. 380–390.

7. Рябова А.В., Поминова Д.В., Климов А.И. и др. Эффективность генерации синглетного кислорода фталоцианинами Al и Zn и их фотодинамическая активность при конъюгировании с наночастицами Au, Ag, Fe2O3, Si // Российский химический журнал. – 2013. – Т. LVII, № 5. – C. 25–34.

8. Oertel, M., Schastak S. I., Tannapfel A. et al. Novel bacteriochlorin for high tissue-penetration: photodynamic properties in human biliary tract cancer cells in vitro and in a mouse tumour model // J. Photochem. Photobiol. – 2003. – Vol. 71. – P. 1–10.

9. Mazor O., Brandis A., Plaks, V., Neumark, E. et al. WST11, a novel water-soluble bacteriochlorophyll derivative; cellular uptake, pharmacokinetics, biodistribution, and vascular targeted photodynamic activity against melanoma tumors // Photochem. Photobiol. – 2005. – Vol. 81. – P. 342351.

10. Rovers J. P., de Jode M.L., Rezzoug H., Grahn M.F. In vivo photodynamic characteristics of the near-infrared photosensitizer 5,10,15,20-tetrakis(m-hydroxyphenyl) bacteriochlorin // Photochem. Photobiol. – 2000. – Vol. 72. – P. 358-364.

11. Миронов А.Ф., Грин М.А., Кармакова Т.А. и др. Новые фото- сенсибилизаторы для ФДТ рака на основе природного бактериохлорофилла a // Росс. биотерапевт. журнал. – 2003. – Т. 2, № 1. – С. 33–34.

12. Якубовская Р.И., Плотникова Е.А., Морозова Н.Б., Грин М.А., Миронов А.Ф. Аминоамиды в ряду бактериохлорофилла а и их фотоиндуцированная активность в системах in vitro и in vivo // Фотодинамическая терапия и фотодиагностика. – 2013. – № 3. – С. 29–30.

13. Грин М.А., Пантюшенко И.В., Плотникова Е.А. и др. Новые фотосенсибилизаторы на основе бактериопурпуринимида и их фотоиндуцированная противоопухолевая активность // Фото- динамическая терапия и фотодиагностика. – 2013. – № 3. – С. 33–34.


Для цитирования:


Маклыгина Ю.С., Бородкин А.В., Лощенов В.Б. Лазерный микроскоп-спектроанализатор для исследования внутриклеточного накопления фотосенсибилизаторов ближнего инфракрасного диапазона спектра in vitro. Biomedical Photonics. 2015;4(3):3-9. https://doi.org/10.24931/2413-9432-2015-4-3-3-9

For citation:


Maklygina Y.S., Borodkin A.V., Loschenov V.B. Laser microscope-spectrum analyzer for studying intracellular accumulation of near infrared emitting photosensitizers in vitro. Biomedical Photonics. 2015;4(3):3-9. (In Russ.) https://doi.org/10.24931/2413-9432-2015-4-3-3-9

Просмотров: 330


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


ISSN 2413-9432 (Print)