Preview

Biomedical Photonics

Расширенный поиск
Том 14, № 3 (2025)
Скачать выпуск PDF (English)

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

4-13 18
Аннотация

В работе исследована фотодинамическая активность (по скорости утилизации молекулярного кислорода при облучении) метиленового синего (МС) в суспензиях эритроцитов in vitro. Методами спектроскопии и конфокальной микроскопии с флуоресцентными сенсорами на синглетный кислород и другие активные формы кислорода показано, что при увеличении концентрации МС (10–100 мг/кг) молярная фотодинамическая активность снижается. Установлено, что 5-10% от добавленного к эритроцитам МС прочно связывается с мембранами эритроцитов, а генерация синглетного кислорода (¹O₂) подавляется в пользу реакций I типа (образование H₂O₂, O₂•⁻, •OH). Еще порядка 40% от добавленного к эритроцитам МС переходит в бесцветную лейкоформу, однако при фотодинамическом воздействии окисляется обратно до МС. Максимальный квантовый выход генерации ¹O₂ (φΔ ) в суспензиях эритроцитов составил 0,014 для концентрации МС 10 мг/кг, что на порядок ниже значений для МС в органических растворителях и для фотосенсибилизатора сравнения фотосенс (φΔ = 0,38). Взаимодействие с эритроцитами (агрегация, восстановление в лейкоформу, конкуренция за кислород) объясняет снижение эффективности МС в физиологических условиях по сравнению с органическими растворителями. Полученные результаты важны с точки зрения оптимизации системного применения МС в фотодинамической терапии.

14-23 19
Аннотация

Использование УФ-С излучения является отдельно стоящим терапевтическим воздействием на раковые опухоли, которое способно вызывать клеточный апоптоз и не зависит от фотосенсибилизатора или концентрации кислорода в опухоли. Для исследования потенциала использования наночастиц, способных к рентгенолюминесценции в УФ-С области, в качестве основы для создания препарата, направленного на улучшение лучевой терапии, гидротермально-микроволновым методом были приготовлены два коллоидных раствора наночастиц моноклинного La1–x Prx PO4 с морфологиями крупных нановолокон (х = 0,02) или мелких наностержней (х = 0,05). Сравнение рентгенолюминесценции в УФ-С области коллоиных растворов показало в 6,3 раз превосходящую яркость для более крупных наночастиц. Собственная и рентген-индуцированная цитотоксичность коллоидных растворов на культуре опухолевых клеток Mh22a и культуре клеток L929 были исследованы при помощи МТТ анализа и флуоресцентной микроскопии. Флуоресцентная микроскопия выявила различия в форме клеточной смерти (апоптоз или некроз) после инкубации клеток с образцами нановолокон или наностержней. Облучение рентгеном проводили в двух режимах с различным напряжением на рентгеновской трубке (50 или 80 кВ) и с одинаковой дозой облучения (8 Гр). Группы клеток, инкубированные с крупными наночастицами и облученные в режиме 50 кВ, показали более высокие показатели гибели. Согласно МТТ анализу, облучение клеток, инкубированных с нановолокнами La0.98 Pr0.02 PO4 с концентрацией 2 мг/мл, снизило выживаемость на 20-30%, и одновременно по данным флуоресцентной микроскопии, количество клеток, находящихся в апоптозе, превысило число клеток погибших путем некроза и достигло 50-70%. Количественный анализ относительного числа погибших клеток, исследованных на влияние рентген-индуцированной цитотоксичности наностержей La0.95 Pr0.05 PO4 , не выявил достоверных результатов по снижению жизнеспособности клеток.

24-29 17
Аннотация

Поликатионные фотосенсибилизаторы ранее продемонстрировали высокую эффективность in vitro против клеток рака лёгкого, в том числе против раковых стволовых клеток, при низкой темновой цитотоксичности. Поликатионные фталоцианины имеют высокий квантовый выход фотогенерации синглетного кислорода и фотостабильность. Кроме этого, возможно относительно простое введение различных металлов-комплексообразователей и заместителей во фталоцианиновые макроциклы, что дает возможность варьирования фотофизических характеристик. В данной работе мы изучали фотофизические свойства фотосенсибилизаторов на основе поликатионных производных фталоцианинов с различной химической структурой, обладающих интенсивным поглощением в длинноволновой области (680–690 нм). Исследованные фотосенсибилизаторы проявляют незначительную агрегацию в диапазоне концентраций 1–100 мкМ и демонстрируют очень высокую фототоксичность в исследовании in vitro на клетках карциномы лёгкого A549 (IC50 60–100 нМ для ZnPcChol8 и 100–300 нМ для 4αZnPc4+ и 4αβZnPc4+ в зависимости от дозы света), а также низкую темновую цитотоксичность.

30-38 20
Аннотация

Интраоперационное определение оптических свойств биологических тканей является важной задачей медицинской физики, в частности, при планировании фотодинамической терапии, поскольку позволяет персонализировать фотодинамическое воздействие за счет точного расчета необходимой световой дозы. В данной работе предложен новый подход к одновременному измерению спектров диффузного отражения и пропускания света тканью стенки толстой кишки при формировании кишечного анастомоза, основанный на использовании двух волоконно-оптических устройств для подачи широкополосного излучения как со стороны просвета кишки, так и с наружной стороны кишечной стенки, с которой также регистрируется диффузно рассеянный свет. Для восстановления оптических свойств этих тканей предложено использовать модель Кубелки-Мунка с преобразованием оптических параметров моде ли в оптические параметры теории диффузионного приближения с использованием собственных уравнений на основе результатов численного моделирования. Предложенный подход апробирован ex vivo на биологических образцах тканей желудочно-кишечного тракта, что позволяет сделать вывод о его применимости в клинических условиях.

КЛИНИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ

39-42 9
Аннотация

В статье представлен клинический случай успешного устранения механической желтухи посредством проведения курсовой фотодинамической терапии у пациента со злокачественным новообразованием большого дуоденального сосочка и мультиморбидной сопутствующей патологией. Пациенту, поступившему с клинической картиной механической желтухи, после дообследования был поставлен окончательный диагноз – умеренно дифференцированная аденокарцинома большого дуоденального сосочка, стадии IIa (T2N0M0), осложненная механической желтухой средней степени тяжести. После первичного стентирования выполнена серия из трёх последовательных курсов комбинированной системной и локальной фотодинамической терапии с трёхмесячным интервалом между ними. Во время последнего курса была выявлена миграция стента в двенадцатиперстную кишку. Тем не менее, комплексная терапия позволила эффективно устранить проявления механической желтухи, стабилизировать состояние пациента, предотвратить дальнейший рост первичной опухоли, восстановить проходимость протоков большого дуоденального сосочка и избежать рецидивов механической желтухи, несмотря на миграцию стента. Данный опыт демонстрирует перспективность фотодинамического подхода для решения сложных клинических ситуаций, связанных с опухолевым поражением билиарной системы и позволяет рассматривать этот метод как альтернативное средство в ситуациях высокого риска осложнений традиционной хирургии

ОБЗОРЫ ЛИТЕРАТУРЫ

43-51 14
Аннотация

Целью нашей работы были сбор и анализ опубликованных данных клинических исследований эффективности фотодинамической терапии (ФДТ) с препаратами на основе 5-АЛК и ее эфиров у пациентов с базальноклеточным раком кожи (БКРК). Анализ литературы проводился на основе базы данных PubMed и ClinicalTrials.gov за период с 1995 по 2025 гг. В анализ были включены крупные проспективные и ретроспективные исследования с количеством пациентов свыше 20 человек. Рассматривалась эффективность ФДТ, было выполнено сравнение с традиционными методами лечения. Проведенный анализ показал значительную эффективность ФДТ при лечении БКРК. Частота полных регрессий достигала от 84% до 99% через 3 мес после начала терапии, от 62% до 96% через 12 мес и от 70% до 91% через 5 лет. Зарегистрирован значительно лучший косметический результат по сравнению с хирургическими методами. Исследования подтвердили, что ФДТ обладает высоким профилем безопасности с редким развитием тяжелых побочных эффектов. Наиболее частые негативные последствия включают легкое раздражение кожи, покраснения и небольшой дискомфорт, проходящие самостоятельно.



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


ISSN 2413-9432 (Print)