КИНЕТИКА ДЛИТЕЛЬНОЙ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ЭРИТРОЗИНА В ТКАНЯХ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ in vitro

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследована in vitro кинетика замедленной флуоресценции и фосфоресценции фотосенсибилизатора эритрозина во фрагментах нормальных тканей и злокачественных опухолей молочной железы пациенток онкологического диспансера. Показано, что кинетика замедленной флуоресценции красителя формируется как суперпозиция сигналов термоактивированной люминесценции и свечения, возникающего в результате синглет-триплетной аннигиляции молекул фотосенсибилизатора и синглетного кислорода. Обнаружено тушение аннигиляционной составляющей замедленной флуоресценции при возбуждении молекул серией из n импульсов с частотой 5–10 Гц. Форма кривой замедленной флуоресценции, интенсивность и длительность послесвечения молекул красителя определяются соотношением скоростей потребления/восстановления содержания кислорода в тканях. Установлена корреляция показателей замедленной флуоресценции с клинико-морфологическими характеристиками опухолей, обсуждается применение результатов в оптической экспресс-диагностике тканей.

Об авторах

С. Н Летута

Оренбургский государственный университет

Оренбург, Россия

А. Т Ишемгулов

Оренбургский государственный университет

Email: azamat.ischemgulov@yandex.ru
Оренбург, Россия

М. А Сеньчукова

Оренбургский государственный медицинский университет

Оренбург, Россия

Список литературы

  1. Tuchin V. V. Tissue optics, light scattering methods and instruments for medical diagnostics (SPIE Press Book, 2015).
  2. Demchenko A. P. Introduction to fluorescence sensing (Wiesbaden, Springer Science & Business Media, 2010).
  3. Berezin M. Y. and Achilefu S. Fluorescence lifetime measurements and biological imaging. Chem. Rev., 110, 2641–2684 (2010). doi: 10.1021/cr900343z
  4. Mieog J. S. D., Achterberg F. B., Zlitni A., Hutteman M., Burggraaf J., Swijnenburg R.-J., Gioux S., and Vahrmeijer A. L. Fundamentals and developments in fluorescence-guided cancer surgery. Nat. Rev. Clin. Oncol., 19 (1), 9–22 (2022). doi: 10.1038/s41571-021-00548-3
  5. Ito R., Kamiya M., and Urano Y. Molecular probes for fluorescence image-guided cancer surgery. Curr. Opin. Chem. Biol., 67, 102112 (2022). doi: 10.1016/j.cbpa.2021.102112
  6. Lan M., Zhao Sh., Liu W., Lee Ch.-S., Zhang W., and Wang P. Photosensitizers for photodynamic therapy. Adv. Healthcare Mater., 8 (13), E1900132 (2019). doi: 10.1002/adhm.201900132
  7. Janotka M. and Ostadal P. Biochemical markers for clinical monitoring of tissue perfusion. Mol. Cell Biochem., 473 (3), 1313–1326 (2021). doi: 10.1007/s11010-020-04019-8
  8. Murphy M. P., Bayir H., Belousov V., Chang Ch. J., Davies K. J. A., Davies M. J., Dick T. P., Finkel T., Forman H. J., Janssen-Heininger Y., Gems D., KaganV. E., Kalyanaraman B., Larsson N.-G., Milne G. L., Nystrom Th., Poulsen H. E., Radi R., Van Remmen H., Schumacker P. T., Thornalley P. J., Toyokuni Sh., Winterbourn Ch. C., Yin H., and Halliwell B. Guidelines for measuring reactive oxygen species and oxidative damage in cells and in vivo. Nat. Metab., 4 (6), 651–662 (2022). doi: 10.1038/s42255-02200591-z
  9. Rey-Barroso L. Optical Technologies for the Improvement of Skin Cancer Diagnosis: A Review. Sensors (Basel), 21 (1), 252 (2021). doi: 10.3390/s21010252
  10. Grosenick D., Rinneberg H., Cubeddu R., and Taroni P. Review of optical breast imaging and spectroscopy. J. Biomed. Opt., 21 (9), 091311 (2016). doi: 10.1117/1.JBO.21.9.091311
  11. Kautsky H. and Muller G. Luminescenzumwandlung durch Sauerstoff. Nachweis geringster Sauerstoffmengen, Z. Naturforsch. A, 2, 167–172 (1947). doi: 10.1515/zna-1947-0308
  12. Parker C. A. and Hatchard C. G. Triplet-singlet emission in fluid solutions. Trans. Faraday Soc., 57, 1894–1904 (1961). doi: 10.1039/TF9615701894
  13. Kenner R. D. and Khan A. U. Molecular oxygen enhanced fluorescence of organic molecules in polymer matrices: a singlet oxygen feedback mechanism. J. Chem. Phys., 64 (5), 1877–1882 (1976). doi: 10.1063/1.432471
  14. Croizat G., Gregor A., Gerelli E., Joniova J., Scholz M., and Wagnieres G. A general framework for non-exponential delayed fluorescence and phosphorescence decay analysis, illustrated on protoporphyrin IX. J. Photochem. Photobiol. B, 209, 111887 (2020). doi: 10.1016/j.jphotobiol.2020.111887
  15. van Dijk L. J. D., Ubbink R., Terlouw L. G., van Noord D., Mik E. G., Bruno M. J. Oxygen-dependent delayed fluorescence of protoporphyrin IX measured in the stomach and duodenum during upper gastrointestinal endoscopy. J. Biophotonics, 12, e201900025 (2019). doi: 10.1002/jbio.201900025
  16. Mosinger J, Lang K., Hostomsky J., Franc J., Sykora J., Hof M., and Kubat P. Singlet oxygen imaging in polymeric nanofibers by delayed fluorescence. J. Phys. Chem. B, 114 (48), 15773–15779 (2010). doi: 10.1021/jp105789p
  17. Scholz M., Gunn J. R., Luke G. P., and Pogue B. W. Imaging of singlet oxygen feedback delayed fluorescence and lysosome permeabilization in tumor in vivo during photodynamic therapy with aluminum phthalocyanine. J. Biomed. Opt., 25 (6), 063806 (2020). doi: 10.1117/1.JBO.25.6.063806
  18. Letuta S. N., Pashkevich S. N., Ishemgulov A. T., Lantukh Y. D., Alidzhanov E. K., Sokabaeva S. S., and Bryukhanov V. V. Delayed luminescence of erythrosine in biological tissue and photodynamic therapy dosimetry. J. Photochem. Photobiol. B, 163, 231–236 (2016). doi: 10.1016/j.jphotobiol.2016.08.036
  19. Letuta S. N., Ishemgulov A. T., Letuta U. G., and Pashkevich S. N. Continuous in vivo monitoring of the oxygen concentration in tissues. Biophysics, 63 (5), 798–804 (2018). doi: 10.1134/S0006350918050160
  20. Letuta S. N. Monitoring of Changes in Oxygen Concentration in Tissues by the Kinetics of Delayed Fluorescence of Exogenous Dyes. Opt. Spectr., 127, 1169–1176 (2019). doi: 10.1134/S0030400X19120129
  21. Ke E. Sh., Nazzal S., Tseng Y.-H., Chen Ch.-P., and Tsai Ts.-M. Erythrosine-mediated photodynamic inactivation of bacteria and yeast using green light-emitting diode light. J. Food Drug Anal., 20 (4), 951–956 (2012). doi: 10.6227/jfda.2012200426
  22. Garg A. D., Bose Muthiah, Ahmed M. I., BonassW. A., and Wood S. R. In Vitro Studies on erythrosine-based photodynamic therapy of malignant and pre-malignant oral epithelial cells. PLoS One, 7 (4), e34475 (2012). doi: 10.1371/journal.pone.0034475
  23. Yesilgul N. Singlet Oxygen Generation with Chemical Excitation of an Erythrosine–Luminol Conjugate. ACS Omega, 2 (4), 1367–1371 (2017). doi: 10.1021/acsomega.7b00228
  24. Mishra P., Singh U., Pandey Ch. M., Mishra P., and Pandey G. Application of Student's t-test, analysis of variance, and covariance. Ann. Card. Anaesth., 22 (4), 407–411 (2019). doi: 10.4103/aca.ACA_94_19

© Российская академия наук, 2004

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах