Техника - молодёжи 2006-09, страница 65

www.tm-magazin.ru 1 3

ходят в возбуждённое состояние, а затем запускают каскад биохимических реакций, способных уничтожить бактериальную клетку.

Были проведены эксперименты по фотоинактивации условно-па-тогенных бактерий: кишечной палочки (Escerichia coli); золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus) и синегнойной бактерии (Pseudomonas aeruginosa). Это часто встречающиеся бактерии, которые характеризуют санитарное состояние окружающей среды и являются источниками многих инфекционных заболеваний.

Для проверки правильности гипотезы мы смешивали суспензию, содержащую бактерии, с раствором рибофлавина (витамина Вг).

Разбавлением исходного раствора получали различные концентрации рибофлавина; суспензию бактерий смешивали с приготовленным раствором рибофлавина и выдерживали в темноте в течение 1 ч. Полученную смесь облучали синим светом (X = 450 нм, что соответствует максимуму поглощения рибофлавина). Источник излучения — матрица 80 х 80 мм из 100 светоизлучающих диодов, обеспечивал равномерное облучение поверхности чашки Петри с суспензией бактерий с плотностью мощности 4 мВт/см².

В результате проведённых опытов было установлено, что рибофлавин отвечает всем требованиям, предъявляемым к фотосенсибилизаторам, и его эффективность примерно такая же, как и других известных, применяемых в ФДТ фотосенсибилизаторов. Но, в отличие от них, рибофлавин является широко применяемым витамином Вг, не токсичным и не вызывающим побочные эффекты.

Более того, фотоинактивация бактерий наблюдалась при дозах облучения синим светом в несколько десятков Дж/см² не только при весьма малых концентрациях рибофлавина (мы разводили 1%-ный раствор в 1000 и 10 000 раз), но и в его отсутствие, просто при облучении суспензии бактерий синим светом. То есть монохроматический синий свет (450 нм) в дозах облучения около 100 Дж/см² обладает выраженными бактерицидными свойствами.

Успех исследовательских работ по созданию новых фотосенсибилизаторов и исследование условий фотоинактивации бактерий дали импульс развития медицинским методикам светолечения. В США, Японии и Европе разработаны и применяются в лечебной практике фототерапевтические методы лече

ния вульгарных угрей (Acne vulgaris) — кожной болезни, вызываемой бактерией «Propionibacterium acnes». Эта бактерия вырабатывает копропорфирин III, который имеет пик поглощения на длине волны 415 нм. Пациенты получают процедуры дважды в неделю, в течение пяти недель. Длительность сеанса— 60 мин, плотность мощности облучения 90 мВт/см², облучение осуществляют двумя источниками света: си-не-фиолетовым (415 нм) и красным (660 нм). Количество угрей снижается на 65 — 70%. Эта методика лечения разрешена в США и Японии.

В нашей стране методами АФДТ лечат гнойные послеоперационные раны, при этом используют отечественный фотосенсибилизатор «Фотосенс». Очищение ран от гнойно-некротических масс после АФДТ наблюдается на 3 — 4-е сутки, а при лечении традиционными методами — только на 9 — 10-е сутки.

Если работ по изучению фотодинамического воздействия на бактерии очень много и установлен механизм повреждения бактериальных клеток, то изучением воздействия оптического излучения на вирусы занимаются очень немногие.

Группа учёных из Израиля и США успешно использовала фотодинамические методы для уничтожения вирусов в донорской крови. Ими установлено, что для стерилизации цельной крови наиболее эффективными фотосенсибилизаторами являются фталоцианины, а эффект связан с повреждением вирусной оболочки. Фотоинактивация красным светом вируса иммунодефицита (ВИЧ) осуществлялась как в свободном, так и внутриклеточном состоянии вируса.

Эта же группа продемонстрировала фотодинамическую инактивацию вируса герпеса (Herpes).

Для повреждающего действия биологических структур оптическим излучением видимого диапазона спектра необходима триада факторов: свет + кислород + фотосенсибилизатор.

Кроме того, необходимо превышение определённого энергетического порога (дозы), выше которого начинаются процессы необратимого разрушения клеток. Для различных биологических объектов дозы могут различаться в сотни или даже тысячи раз: от единиц Дж/см² до сотен и даже тысяч Дж/см².

Изменения характера биологического ответа на превышение дозы облучения иллюстрируются следующим примером. Хорошо известны два состояния человеческого организма: загар (пигментация кожи), сопровождающийся стимулирующим, оздоравливаю-щим эффектом, и эритема (покраснение кожи) или даже солнечный ожог, приводящие к болезненным ощущениям, повышению температуры и плохому самочувствию.

Отличие заключается только во времени, проведённом на открытом для солнечных лучей месте, то есть в полученной энергетической дозе.

Во второй части статьи мы рассмотрим стимулирующие и корректирующие фототерапевтические методики, которые характеризуются малыми дозами облучения, а также познакомим с устройствами для светолечения, уже сейчас доступными для применения как в медицинских учреждениях, так и в домашних условиях, ои

Окончание следует.