CC BY
0я a ^ggg 22-24 °ктябРя 2024 г-
Контроль фотодинамической инактивации патогенной микрофлоры с помощью нанофотосенсибилизаторов
Рощин И.А.1, Уденеев А.М.1,2, Бородкин А.В.2, Москалев А.С.2,
Калягина Н.А.1,2
1 - Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва
2 - Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, Москва
E-mail: Bloreo@yandex. ru
DOI: 10.24412/cl-35673-2024-1-201-203
Флуоресцентная визуализация активно применяется в биомедицине, особенно в контексте фотодинамической терапии (ФДТ), в том числе при диагностике и терапии длительно незаживающих ран. Метод ФДТ основан на введении в организм фотосенсибилизатора (ФС), который селективно накапливается в поражённых тканях, в которых наблюдается усиленная по сравнению с нормальными тканями микроциркуляция. При облучении зоны накопления ФС светом в диапазоне его поглощения, происходит активация ФС и запуск фотохимических реакций с образованием синглетного кислорода, уничтожающего патологические клетки. Важно, что многие ФС обладают флуоресцентными свойствами, что позволяет использовать методы флуоресцентной визуализации для контроля и планирования процесса ФДТ.
Механизмы, способствующие заживлению ран при ФДТ, пока не полностью изучены [1]. Обычно заживление ран протекает последовательно, начиная с фазы коагуляции и гемостаза, переходя к продукции медиаторов воспаления и факторов роста, а затем к пролиферации, миграции и дифференцировке клеток, завершаясь сужением и ремоделированием раны, что приводит к образованию рубцовой ткани [2].
Целью исследования являлась разработка метода контроля фотодинамической инактивации патогенной микрофлоры, применяемого в диагностике и лечении ран, в том числе, длительно незаживающих при помощи созданного прототипа видеофлуоресцентного устройства. Для достижения цели был проведен синтез наноформ хлорина е6 и метиленового синего; изучены флуоресцентные свойства этих препаратов в молекулярной и наноформе; подобраны оптимальные концентрации ФС к
ФИЗИКА БИОЛОГИЧЕСКИХ И МЕДИЦИНСКИХ ПРИЛОЖЕНИИ
конкретным фильтрам; проанализированы базы данных для оценки времени выгорания МС в результате длительного воздействия излучения.
При клинических испытанияхпрототипа
видеофлуоресцентного устройства, на поверхности раны выбиралось несколько точек (пример на рис. 1 а)). Критерием выбора точек являлась их отличность друг от друга, как на одном изображении, так и в динамике. Зависимости яркости флуоресценции (ФЛ) от времени, зафиксированные нашим прототипом видеофлуоресцентного устройства при клинических испытаниях показаны на рис. 1 б).
Рис. 1. а) схематичное изображение пролежневой раны. 1-3 — область раны с самой сильной ФЛ; 4 — край раны; 5 — область без ФЛ; 6 — подкожная ФЛ; б) график изменения яркости ФЛ в ходе проведения ФДТ у пациента с пролежневой раной. 1-3 — основной очаг заражения; 4 — край раны; 5 — область без ФЛ; 6 — подкожная ФЛ.
Разработанный метод контроля фотодинамической инактивации патогенной микрофлоры при помощи созданного прототипа видеофлуоресцетного устройства, может применяться в диагностике длительно незаживающих ран. Метод позволяет
_ ssssrass 22-24 октября 2024 г.
А -ПРОКОРОВСКИЕ НЕДЕЛИ-
проводить анализ распределения ФС хлоринового ряда и метиленового синего, в том числе в наноформах, в воспаленных тканях и при некрозах и корректировать режим воздействия при назначении процедуры ФДТ, с использованием ФС хлоринового ряда и метиленового синего. Это дает возможность точно настраивать параметры воздействия при назначении ФДТ с использованием указанных ФС и способствует улучшению результатов лечения при
ФДТ.
1. Grandi V., Corsi A., Pimpinelli N., Bacci S. Biomedicines. 2022, 10(7), 1624.
2. Shiryaev A., Ivankov M., Voitova A., et al., Photonics. 2024, 10.
