Л.С. Ляшенко, Е.С. Воропай 2, М.П. Самцов 1 1 Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко, Минск, Беларусь; 2 Белорусский государственный. - презентация

1 Л.С. Ляшенко, Е.С. Воропай 2, М.П. Самцов 1 1 Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко, Минск, Беларусь; 2 Белорусский государственный университет, Минск, Беларусь Влияние компонент крови на флуоресценцию полиметинового красителя in vivo

2 Целью данной работы является исследование влияния компонент крови на флуоресценцию полиметинового красителя in vivo. В данной работе приведены результаты исследований спектрально- люминесцентных свойств симметричного трикарбоцианинового индоленинового красителя in vivo в процессе проведения сеанса фотохимиотерапии и после его завершения. А также проведено соотнесение полученных спектральных данных с эффективностью повреждения опухолевых тканей в результате сеанса фотохимиотерапии. Полиметиновые красители (ПК) являются перспективными для использования в качестве фотосенсибилизаторов для фотодинамической терапии (ФДТ) [1]. В первую очередь это обусловлено наличием у ПК полос поглощения в спектральном диапазоне соответствующем наибольшей прозрачности биологических тканей (фототерапевтическое окно [ 2]).

3 Перспективность применения конкретного фотосенсибилизатора во многом определяется тем, насколько эффективно молекулы в возбужденном состоянии способны генерировать активные интермедиаты. Вероятности внутримолекулярных процессов диссипации энергии электронного возбуждения для трикарбоцианиновых красителей зависят от природы молекул окружения. Выяснение состояния молекул в биологических тканях in vivo, как ранее для клеточной культуры, поможет в выборе соответствующей модельной среды для выяснения схемы протекания в них фотофизических процессов и для развития представлений о механизме фотоактивности этих соединений. Исследования спектральных свойств ПК in vivo, которые можно проводить на животных без забора и предварительной подготовки образцов, позволяют получать информацию о фотофизических свойствах молекул в такой системе. В плане практического использования ПК, важным является выяснение таких спектральных характеристик, которые позволят в процессе проведения сеанса фотохимиотерапии изменять параметры фотовоздействия обеспечивающие повышение эффективности лечения.

4 Структурная формула исследованного красителя ТИКС. Cимметричный индотрикарбоцианиновый краситель ТИКС. Это соединение имеет максимум поглощения на длине волны 740 нм, что практически совпадает с максимумом прозрачности тканей и обладает способность избирательно накапливаться в опухолях

5 Спектр поглощения и флуоресценции красителя ТИКС в культуре раковых клеток HeLa (1 и 1 ). Спектр поглощения ТИКС в образце ткани печени (2). Спектр флуоресценции красителя ТИКС в неживой опухолевой ткани животного, после декапитации (3). Спектр флуоресценции красителя ТИКС in vivo (4). Спектр рассчитанный теоретически с учётом влияния HbO 2 и Hb на спектр (5).

6

7 Спектры поглощения дезоксигемоглобина (1) и оксигемоглобина (2), метгемоглобина (3)

8

9 (1)Спектр флуоресценции красителя ТИКС в ткани животного измеренный с помощью спектром. компл. (2)Спектр флуоресценции красителя ТИКС в раковых клетках HeLa измеренный с помощью спектрофлуориметра Fluorolog фирмы Spex (3)Спектр рассчитанный теоретически с учётом влияния HbO2 и Hb на спектр (2)

10 Спектры флуоресценции красителя ТИКС in vivo в опухоли крысы до облучения, после облучения и не облучённая часть опухоли.

11 Спектры поглощения ПК in vitro после облучения светом = 740,7 нм и плотностью мощности 20 мВт в течении 0 (1), 40 (2), 80 (3), 120 секунд (4)

12

13 Спектр поглощения и флуоресценции красителя в культуре раковых клеток HeLa (1 и 1 ). Спектр поглощения ПК в освобожденных от крови образце ткани печени (2). Спектр флуоресценции красителя в освобожденных от крови опухолевой ткани (3). Спектр флуоресценции ПК в опухолевом узле in vivo (4). Спектр рассчитанный теоретически с учётом влияния оксигемоглобина (HbO 2 ) и дезоксигемоглобина (Hb) (5).

14 Спектры флуоресценции красителя ТИКС in vivo в опухоли крысы (1) до облучения, (2) после облучения (3) спектр рассчитанный теоретически с учётом значительного увеличения влияния MetHb и Hb на спектр (1).

15 Выводы Полученные данные свидетельствуют о том, что in vivo молекулы красителя локализованы в области с низкой диэлектрической проницаемостью среды и находятся преимущественно в состоянии контактных ионных пар. Показано, что основной причиной деформации спектра флуоресценции в результате фотохимиотерапии является изменение соотношения форм гемоглобина в крови. Анализ спектральных данных при фотовоздействии позволяет прогнозировать глубину и обширность полученного некроза опухоли С помощью спектральных методов можно оптимизировать эффективность лечения путем подбора оптимальной дозы и плотности мощности светового излучения при ФДТ, учитывая индивидуальные характеристики и особенности пациента.

16 Спасибо за внимание.