Pokaż cały numer - FPN - Farmaceutyczny PrzeglÄ d Naukowy

Diagnostyka fotodynamiczna w praktyce szpitalnejPhotodynamic diagnostics in hospital practiceDr n. med. Jakub AdamczykKatedra i Zakład Biofizyki, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej w Sosnowcu,Śląski Uniwersytet Medyczny w KatowicachKierownik Katedry:dr hab. n. fiz. Barbara Pilawa, prof. nadzw. SUMStreszczenie:Jedną z najważniejszych cech metod biopsji optycznejjest jej nieinwazyjny charakter, wysoka czułośći rozdzielczość w porównaniu do tradycyjnych metoddiagnostycznych. Optyczne metody diagnostycznew przeciwieństwie do badań histopatologicznych i analizybiochemicznej nie wymagają pobierania wycinkówtkanki do analizy, a ilość analizowanego materiału jestpraktycznie nieograniczona. W pracy przedstawiono zastosowaniediagnostyki fotodynamicznej.Słowa kluczowe: analiza spektralna, diagnostyka fotodynamiczna,biopsja optycznaAbstract:Most important features of non-invasive optical biopsyare high sensitivity and high resolution comparing towell-established diagnostic methods. Optical diagnosticmethods do not require tissue sample excision, what isnecessary in pathological and biochemical examinations,and the amount of material is almost unlimited.In this work applicatious of photodynamic diagnostictechnique are presented.Key words: spectral analysis, photodynamic-based diagnostictechnique, optical biopsycopyright © 2008 Grupa dr. A. R. KwiecińskiegoISSN 1425-5073Wiek XX to okres dynamicznego rozwoju techniki. WiekXXI będzie należał do odkryć interdyscyplinarnych, którychprzykładem jest metoda fotodynamiczna wspierającanowoczesne metody wykrywania wczesnych zmian nowotworowychw obrębie układu pokarmowego i drzewa oddechowego[6,7].Początek badań nad zjawiskiem fotodynamicznym sięgaprzełomu XIX i XXw. Odkryto wtedy, że naświetlanie pantofelków(Paramaecium Caudatum) w obecności niskiegostężenia akrydyny powoduje efekt letalny [15,17]. Dla porównaniatakie samo stężenie barwnika w podobnym środowisku,jednak bez dostępu światła nie wywoływało tegoefektu.Po raz pierwszy metodę fotodynamiczną zastosowanow 1903 roku do diagnostyki i leczenia nowotworów skóryprzy użyciu eozyny jako fotouczulacza [33]. Kolejnymfotouczulaczem była hematoporfiryna zastosowana po razpierwszy w 1911 roku przez Hausmana [17]. W 1924 rokuzaobserwowano działanie endogennych porfiryn jako fluorescencjeguzów nowotworowych u myszy. Przełomemokazały się obserwacje Aulera, który w 1924 roku wykazałznacznie większe gromadzenie się egzogennej hematoporfirynyw komórkach nowotworowych niż w komórkachprawidłowych [15]. Pierwszy fotouczulacz powstał napoczątku lat 60 – tych kiedy to Lipson opracował syntezęmieszaniny różnych pochodnych porfirynowych pod nazwaHpD (Hematoporphyrin Derivative) [15]. Prowadzono więcbadania nad wyjaśnieniem mechanizmów działania i kumulacjiróżnych fotouczulaczy w tkankach nowotworowych.Badano rolę światła w efekcie fotodynamicznego diagnozowaniai leczenia nowotworów [9,10,16,20,21]. Wykazano,że pochodne hematoporfizyny doskonale nadają się do diagnostykii terapii nowotworów. Od początku lat 80 – tychna całym świecie prowadzone są intensywne badania nadudoskonaleniem tej metody.Fluorescencyjne metody diagnostyki medycznej opierająsię na optycznych różnicach własności tkanek zdrowychi tkanek zmienionych w procesie nowotworzenia [18,24].Ryc. 1.Detekcja tych różnic wykorzystuje następujące następującazjawiska fizyczne: transmisja i absorpcja, odbicie, rozproszenieRamana, rozproszenie elastyczne, fluorescencjaczy fosforescencja [13,37]. Przykładowe widma pasm absorpcjii emisji przedstawiono na ryc. 2 [27] Ryc. 2. Pasmamaksimum absorpcji i emisji dla różnych substancji [27].Metoda fotodynamiczna wyróżnia stosunkowo mała inwazyjnościąsamego zabiegu a przy tym, wysoką czułościąi rozdzielczością w porównaniu do tradycyjnych metod diagnostycznychtakich jak: magnetyczny rezonans jądrowy,tomografia komputerowa, ultrasonografia [4,33] .Metoda autofluorescencyjna została najlepiej przebadanana tkance płucnej [31]. Jednak wyniki otrzymane dla jednegorodzaju narządu nie mogą być przenoszone na inne narządystąd ciągłe poszukiwania charakterystycznych obszarówspektralnych. Tkanka nowotworowa z zakumulowanąFarmaceutycznyPrzegląd Naukowy33