荧光光谱用于光动力疗法中光敏剂光漂白特性研究

应用荧光光谱技术研究溶液中血卟啉单甲醚(HMME)的光漂白与光产物生成。以532 nm倍频Nd∶YAG激光器照射样品,功率密度为100 mW·cm-2,以光学多通道分析仪(OMA)采集荧光光谱。照光过程与荧光光谱采集同步进行。通过构建基本光谱与最小二乘拟合,由单条实测光谱中分解求得HMME荧光(613 nm)、光产物荧光(639 nm)及自体荧光的强度。HMME初始浓度不超过10 μg·mL-1时符合荧光-浓度线性函数关系。对照光过程的荧光光谱监测同时观察到HMME漂白、光产物生成与漂白,以及样品光学特性变化引起的自体荧光强度起伏。光产物漂白后的二次产物引起样品光学特性显著改变。所建立的荧光光谱探测系统与光谱分析方法可满足光敏剂漂白特性体外研究的需要,并为光动力治疗的剂量学在体监测提供有效研究方法。     

血啉甲醚的时间分辨荧光光谱研究

实验研究了用于肿瘤光动力学诊断的第二代新型光敏剂血啉甲醚(HMME)分别在不同血型人血清和生理盐水环境中的时间分辨光谱,同时还研究了在不同荧光发射峰处的荧光寿命以及光敏剂浓度对荧光寿命的影响。结果表明:HMME在625和690nm处的荧光寿命基本相同,无显著差异。HMME在生理盐水和人血清环境中的荧光寿命具有显著差异,分别为14.6和16.6ns,同时实验结果还表明光敏剂浓度对荧光寿命没有影响。结论对于开展肿瘤的时间分辨药物荧光光谱诊断与成像技术具有重要的指导意义。     

含有光敏剂的人体皮肤的激光诱导荧光光谱分析

利用血红蛋白在578nm处有吸收峰以及在光动力疗法治疗鲜红斑痣过程中病变区血液含量减少的特性,根据测得的含有光敏剂的皮肤层激光诱导荧光光谱,计算了皮肤层光敏剂的荧光强度随时间的变化关系。通过光谱处理计算了624nm处光敏剂血卟啉(HpD)的荧光峰值强度。分析和计算结果表明,皮肤层中的血液含量的减少导致新的荧光光谱峰(578nm处)的产生,新荧光峰的产生造成624nm处荧光强度的增大,因此必须排除这种影响才能得到皮肤层由光敏剂产生的荧光强度。由光谱处理结果得到治疗过程中病变区光敏剂荧光强度的变化曲线。     

激光医学

探讨新型光敏剂血叶琳单甲醚(HMME)激光诱发药物荧光与激光诱发自体荧光在肺癌组织中的光谱区别。15例肺癌病人(药物组)术前3h静脉注射HMME 3 rng/kg,20例肺癌病人(对照组)术前不注射HMME,使用三倍频 Nd:YAG激光(波长355 nm)和多光道分析仪(OMA)对切除肺癌标本的癌组织进行激光诱     

光动力学疗法新型光敏剂的光谱特性研究

实验研究了用于光动力学诊断和治疗的新型光敏剂二磺基二邻苯二甲酰亚胺甲基酞菁锌（ZnPcS2P)癌光啉（PsD-007)、血啉甲醚（HMME）以及早期应用于临床的血卟啉衍生物（HpD)分别在生理盐水和含10％人血清生理盐水中的光谱特性。结果表明：除ZnPcS2P2的最大吸收峰位于670nm之外，其余三种光敏剂在人血清环境中的最大吸收峰都位于405nm处，但与生理盐水环境相比索瑞（Soret)峰发生了12nm的红移。在波长为413和514.5nm光源激发下，HMME，HpD和PsD-007在人血清环境中的荧光发射峰都分别位于625和690nm，但413nm光源的激发效率比514.5nm光源高出3倍左右，而且HEEM的荧光激发效率最高，HpD次之，PsD-007最低。     

Au@TiO_2纳米核壳与HMME结合体的制备及其光动力疗效初探

光动力疗法(PDT)是一种高效、安全、微创的新型治疗方法,国产光敏剂血卟啉单甲醚(HMME)介导的光动力疗法由于其成分单一、单态氧产量高及光敏周期短,临床上已用于脑胶质瘤和鲜红斑痣的治疗。为了进一步提高光动力疗效,本研究基于晶种生长法制备稳定粒径均一的吸收峰在530nm的阳离子金纳米球。采用毒性低且阴离子电解活化作用强的聚(四-苯乙烯磺酸钠)(PSS)进行修饰。利用静电吸引力将钛源TiCl_3水解的TiOH~(2+)与其结合并氧化制备AuNP@TiO_2核壳,通过改变NaHCO_3量制得不同TiO_2壳层厚度的AuNP@TiO_2核壳,并进一步将其与HMME结合制备结合体。采用紫外-可见吸收光谱、红外光谱、激光纳米粒度仪和透射电镜对所制样品进行表征。结果表明新型的光敏剂粒径均匀,结构稳定。最后采用细胞实验验证了其光动力疗效。总之,该研究合成了新型的Au@TiO_2-HMME纳米光敏剂,通过人口腔表皮样癌细胞系KB细胞与新型核壳纳米结构的光动力作用,与纯HMME相比,在最优条件下可提高约35%的细胞杀伤率。     

关于PDT光敏剂敏化效应光谱及其量子产率的研究

从实验的角度研究了HA光敏剂激发态的敏化特性,建立了单态氧量子产率在近红外区的荧光光谱测量系统,测定了HA光敏剂的单态氧量子产率为0．78。结果表明,该类光敏剂具有较强的敏化效应,是一类有前途的光动力治疗(PDT)候选光敏剂。     

鲜红斑痣光动力治疗中皮肤光谱特点的变化

尝试利用漫反射光谱和荧光光谱检测鲜红斑痣皮肤在光动力治疗中的变化特点,用于分析治疗中组织光学特性的变化,指导光剂量的制定.在光动力治疗中,采用微型光纤光谱仪监测PWS皮肤的漫反射光谱和荧光光谱,结合PWS结构特点以及皮肤中主要吸光基团的吸收光谱,分析术中、术后相关组织成分变化及对应的光学特性变化.PDT治疗中PWS皮肤...     

用稳态和时间分辨荧光光谱研究乙醇－水分子团簇的可能类型

研究了紫外光照射乙醇－水混合溶液的稳态和时间分辨荧光光谱.通过检测其荧光光谱和激发光谱,得到了稳态发射光谱的三个荧光峰,峰值分别位于290 nm、305 nm、330 nm,相应的最佳激励光分别为265 nm, 280 nm 和236 nm.在荧光光谱峰值波长处分别监测其荧光强度随时间的衰变过程,将获得的荧光衰减动力学曲线采用指数拟合并进行解卷积处理获得不同荧光光子的寿命值.乙醇－水溶液稳态光谱的特点和三个不同的荧光寿命都表明了溶液中含有三个不同的生色团,分析认为乙醇和水分子间通过氢键作用形成了不同结构的团簇分子.     

罗丹明6G的三维荧光和共振散射光谱

研究了罗丹明6G(R6G)的荧光光谱、共振散射光谱和吸收光谱,讨论了共振光散射与共振荧光的区别与联系。在罗丹明6G水溶液的三维荧光等高线光谱中,瑞利散射线与荧光等高线有部分相交。共振散射峰(544nm)介于荧光激发峰(530nm)和发射峰(552nm)之间。由光偏振实验,测得R6G共振散射光谱544nm处的偏振度P为0.0105。上述实验结果证明,R6G的共振散射峰主要是共振荧光。共振光散射信号随pH值增大而增强的机理是R6G酸碱平衡移动导致荧光型体的形成。由于自吸收的影响,荧光强度、共振散射光强度与R6G浓度之间不是严格的线性关系。     

风湿性关节炎动物模型中血啉甲醚荧光强度的同步检测研究

光动力疗法的疗效依赖于治疗过程中靶组织中光敏剂的含量或浓度 ,而药物在组织中的分布特性是受动物机体调控的 ,因此 ,同一个体不同组织对光敏剂吸收的时间特性需要同时进行检测才能排除个体之间的差异。建立了一套空间三通道激光诱导荧光同步检测装置 ,并用该装置研究了活体大耳白兔风湿性关节炎模型滑膜、软骨和皮肤对血啉甲醚吸收的时间特性。研究结果表明 ,炎性滑膜组织对血啉甲醚的吸收量远大于软骨和皮肤 ,这一差别在静脉给药即刻就很明显 ,在静脉给药后 2 0min内 ,滑膜中的光敏剂药物含量约为软骨和皮肤中的 6倍。因此 ,对于借助血啉甲醚 ,用光动力疗法治疗风湿性关节炎并采用体外照射治疗方案时 ,从注药即刻开始 ,前 2 0min左右进行光照治疗可能是较好的选择。     

漫反射光谱用于光动力治疗中鲜红斑痣皮肤氧含量监测的初步研究

尝试利用漫反射光谱检测鲜红斑痣皮肤的氧含量,并用于监测光动力治疗中鲜红斑痣皮肤氧含量的变化。采用Ocean Optics公司生产的USB2000微型光纤光谱仪采集PWS皮肤的漫反射光谱,根据氧合血红蛋白与还原血红蛋白(皮肤中两种主要的吸光基团)吸收光谱的差异,分析病变皮肤氧含量及治疗中氧含量的变化趋势。对14例PWS患者进行治疗中皮肤漫反射光谱的监测。结果显示,治疗前不同类型PWS皮肤氧含量不同,光动力治疗中大部分P4、P5型PWS皮肤氧含量没有显著降低,P6型PWS皮肤氧含量降低明显。表明现有的漫反射光谱法可定性监测PWS皮肤氧含量的变化趋势。通过进一步提高仪器的灵敏度并建立相应的光谱分析方法,有望更准确地测量PWS皮肤中的氧含量变化。     

光谱技术检测鲜红斑痣病变程度的MC模拟

在分析鲜红斑痣病理的基础上,根据病变程度改变真皮上层血液层的厚度,并建立相应的光学模型,确定其组织光学参数.通过Monte Carlo模拟,得出：鲜红斑痣皮肤反射光谱与荧光光谱均可反映鲜红斑痣皮肤病变程度,特别是血管直径的变化;当血管直径增大时,鲜红斑痣皮肤反射光谱反射率与荧光光谱强度均明显下降.研究表明反射光谱和荧光光谱可能应用于判断或分析鲜红斑痣皮肤的病变程度,从而为鲜红斑痣的临床治疗方案及治疗效果提供参考.     

Investigation of photodynamic therapy on streptococcus mutans of oral biofilm

We investigated the effect of photodynamic therapy (PDT) with hematoporphyrin monomethyl ether (HMME) on the viability of Streptococcus mutans (S. mutans) cells on biofilms in vitro. Streptococcus mutans is the primary etiological agent of human dental caries. Since dental caries are localized infections, such plaque-related diseases would be well suited to PDT. The diode laser used in this study had the wavelength of 635 nm, whose output power was 10 mW and the energy density was 12.74 J/cm2. HMME was used as photosensitizer. Samples were prepared and divided into five groups: (1) HMME; (2) Laser; (3) HMME Laser; (4) Control group ( ) with chlorhexidine; and (5) Control group (-) with sterile physiological saline. Inoculum of S. mutans incubated with HMME also examined with fluorescence microscopy. PDT exhibited a significantly (P < 0.05) increased antimicrobial potential compared with 20 μm/mL HMME only, laser only, 0.05% chlorhexidine, and 0.9% sterile physiological saline, which reduced the S. mutans of the biofilm most effectively. Laser and 0.05% chlorhexidine were caused reduction in the viable counts of S. mutans significantly different (P < 0.05) also, but these two test treatments did not statistically differ from each other. HMME group did not statistically differ with negative control group. Fluorescence microscopy indicated that HMME localized primarily in the S. mutans of the biofilm. It was demonstrated that HMME-mediated PDT was efficient at killing S. mutans of biofilms and a useful approach in the treatment of dental plaque-related diseases.     

Correlation of cytotoxicity and depth of necrosis of the photoproducts of photogem®

Photodynamic therapy (PDT) is an approved modality for cancer treatment, which involves the administration of a photosensitive drug (PS) that is selectively accumulated in neoplastic tissues and their vasculature and subsequently can be activated with light at the appropriate wavelength to generate reactive molecular species that are toxic to tissues. In PDT, a great part of the used PS suffers degradation by light (photobleaching) that involves a decrease in the absorption and intensity of fluorescence of the photosensitizer as well as photoproduct formation evidenced by the appearance of a new absorption band. In this study, we investigated the correlation of cytotoxicity and depth of necrosis of Photogem and its photoproducts obtained previously by irradiation at 514 and 630 nm. The cytotoxicity for degraded Photogem decreases with the previous irradiation time of Photogem solution suggesting that the photoproducts of Photogem are less cytotoxics than the original formulation. A transition between the necrosed epithelium and healthy epithelium of normal liver of rats after irradiation at 630 nm was observed with irradiated and nonirradiated PS. It is observed that the depth of necrosis only at irradiation dose of 150 J/cm² in both concentrations is greater for Photogem followed by Photogem degradated previously at 514 and then at 630 nm. The results obtained suggest that the threshold of necrosis values is lower for Photogem followed by its photoproducts formed, suggesting that the photoproducts present a low photodynamic activity. If the photosensitizer degradation happens at the same time as tumor destruction, the drug degradation can be complete before reaching the threshold of necrosis; then it is very important to control the drug concentration and light intensity of irradiation during PDT.