Fluorescence is one of the most commonly used methods of biodetection, mainly due to the high sensitivity, non-invasiveness, simplicity, and also due to the availability of the whole range of powerful light sources, a wide range of photodetectors, and numerous and sensitive measuring methods. From the point of view of biodetection and bioimaging, the important characteristics of such fluorophores are large Stokes shift, narrow absorption/emission lines as well as stable and efficient luminescence. Traditional organic dyes applied in biology reveal very fast photobleaching and limited opportunities for simultaneous detection of many biomolecules, what stimulate development of new fluorescent markers. Fast and intensive development of nanotechnology and chemical engineering observed in recent years, aims at designing the nanophosphors or luminescent nanoplatforms, that demonstrate desirable properties and devised functionality. However, new phosphors are not included yet in broad practical applications, mainly because of the need to adapt the measuring apparatus so as to fully exploit their potential. From among the fluorescent nano-particles, silica dye doped nanoparticles, quantum dots, nanocolloidal metallic nanoparticles, and lanthanide doped nanoluminophores show the largest application potential. This article discusses the unique physico-chemical properties of lanthanide doped nanoparticles, which beside very long luminescence lifetimes and narrow emission bands, enable to obtain a visible emission under the near infrared photoexcitation (called anti-Stokes emission), offering improved sensitivity, stability, repeatability and accuracy of the fluorescent biodetection and bioimaging methods. In this review, physico-chemical properties of lanthanide doped nanoluminophores and many examples of their biological applications have been discussed. The first chapter presents spectral characteristics of rare-earth ions with particular regard to the mechanism of energy transfer and up-conversion, which is a fundamental difference and the decisive advantage compared with other known fluorescent markers. The luminescent properties of lantanides are demonstrated based on the most commonly used nanomaterials singly doped with Eu^3+ and Tb^3+ and the codoped matrices, like Yb^3+-Tm^3+, Yb^3+-Er^3+or Yb^3+-Ho^3+ co-doped phosphores. The features of these materials are best suited from the point of view of biodetection and bioimaging. The next chapter gives an overview of the applications of lanthanide doped nanoluminophores in biological sciences. Different types of hetero-/homo-genous tests and luminesce based sensors for pH, CO_2, the level of glucose, and other analytes are presented. Then, basic aspects of bioimaging, photodynamic and thermo-therapy, nanotermometry as well as nano-bio-technology platforms have been summarized. In conclusion suggestions of new research directions and new biological applications of lanthanide doped nanoparticles have been presented.
Monitoring of relevant parameters during therapy (PDT), further correlating with the treatment outcomes is highly necessary to deliver an effective and reproducible treatment modality. As far as ALA-PDT is concerned the timing of the contrast factor conditions the right moment for irradiations. We aim to deliver a portable system, based on surface fluorescence detection, for non invasive determination of issue pPIX level after topical administration of ALA. This method is better adapted then other absolute measurements of the tissue pPIX concentration. The tumor surface fluorescence intensity correlates with the tumor pPIX concetration. This method has been used to measure the fluorescence intensity form ALA- induced pPIX in lesions and adjacent normal skin. The mesaurements were carried out for 3-4 hours during PDT. We describe the results after using our system, guidelines for ALA-PDT timing and time-profile of pPIX tissue concentration.
Przedstawiono dwie optyczne metody diagnostyki nowotworowej: diagnostykę fotodynamiczną i biopsję optyczną. Diagnostyka fotodynamiczna oraz biopsja optyczna są alternatywą dla metod inwazyjnych rozpoznawania i leczenia nowotworów. Obie te metody wykorzystują światło z zakresu fal niebieskich. Zaletami ich są: nieinwazyjność, dobra tolerancja przez pacjentów, niemal natychmiastowe wyniki badania i minimalne efekty uboczne u pacjentów.
EN
We present two optical methods for diagnostic neoplasm: pthotodynamic diagnosis and optical biopsy. The photodynamic diagnosis is the alternative method of diagnosis of neoplastic diseases. Both methods bases on the interaction blue light with agents present in target tissue. The advantage of this new methods is: minimal invasive, very good tolerance for patients, immediate findings and minimal side effects.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono założenia konstrukcyjne, a także propozycję konstrukcji prototypu sondy światłowodowej do lokalizacji złogów cholesterolu w naczyniach krwionośnych, z wykorzystaniem metody diagnostyki fotodynamicznej. Sonda pozwala na spektralną identyfikację badanego obszaru, jak również na lokalizację i ukierunkowanie sondy wewnątrz naczyń krwionośnych, dzięki umieszczeniu w głowicy elementu nieprzezroczystego dla promieni X.
EN
Structural assumptions as well suggestion of prototype structure of based on optical fibre probe for cholesterin concrement in blood vessels localization, were evaluated. Photodynamic diagnosis was used within investigated method. The probe permits spectral identification of examined region and also probe localization thanks to incorporating non-transparent for x-rays element in the probe.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A novel approach to the analysis of optical transitions in Nd3+-doped nanocrystallites is put forward, based on the Judd-Ofelt analysis of luminescence transitions associated with the 4F3/2›4I11/2 and 4F3/2›4I9/2 bands. The procedure, requiring neither information on Nd3+ concentration nor transparent samples, greatly simplifies calculation of branching ratios of neodymium 4F3/2 ›4IJ. The technique seems to be very useful in the spectroscopic assessment of Nd3+-doped materials for laser and optoelectronic purposes. The effect of grain size in nanometric ceramics on the branching ratio is considered.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Diagnostyka (PDD) i terapia (PDT) fotodynamiczna jest jedną z nowych metod wykorzystywanych do tej pory w rozpoznawaniu i leczeniu zmian nowotworowych. Celem poniższej pracy była ocena in vitro skuteczności PDD z użyciem mono-L-aspartyl chlorinu e6 jako fotouczulacza w diagnostyce poszczególnych stadiów zaawansowania blaszki miażdżycowej. Uzyskane wyniki świadcząo tym, że spektroskopowa ocena fluorescencji indukowanej może być wiarygodną metodą detekcji zmian miażdżycowych.
EN
Photodynamic diagnosis (PDD) and therapy (PDT) is a new method used in clinical practice for diagnosing and treating neoplasms. The purpose of the following study was to asses in vitro the capability of PDD with use of mono-L-aspartyl chlorin e6 to recognize atherosclerotic plaque. The results of the study confirm that PDD may be a useful diagnostic tool for identifying atherosclerotic artery wall changes.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Niniejszy artykuł jest próbą usystematyzowania technicznych aspektów prowadzenia zabiegów fotodynamicznych. Szczególną uwagę zwrócono na problemy dozymetrii promieniowania diagnostycznego i terapeutycznego. W oparciu o istniejący współczesny stan wiedzy zaproponowano nowy schemat ideowy postępowania klinicznego.
EN
The paper summarises technical aspects of photodynamic therapy and diagnosis. Problems of dozymetry of radiation and coexisting effects are addressed. A new schematic diagram of therapeutic procedure was proposed based on present state of knowledge.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Dokonano krótkiego przeglądu metod diagnostyki i leczenia nowotworów. Przeprowadzono wstępne eksperymenty mające na celu weryfikację przydatności technik nowoczesnego obrazowania do diagnostyki nowotworów. W prostych eksperymentach wykorzystano mono-L-aspartyl chlorin eó. Zdefiniowano założenia i niezbędne wymagania stawiane systemowi detekcji.
EN
A short review of cancer diagnostic and therapy methods was presented. The results of initial experiment to verify applicability of modern imaging and image processing techniques as a diagnostic tool for cancer visualisation were presented. In some simple experiments a mono-L-aspartyl chlorin e6 was used. Basic aspects of modern visualisation detection system were defined.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W przedstawionej pracy zastosowano naturalny związek fotouczulający chlorin e6 (Ce6), otrzymany w wyniku ekstrakcji z chlorofilu a. Związek ten charakteryzuje się dobrymi właściwościami cytotoksycznymi i cytofototoksy-cznymi in vitro oraz znikomą toksycznością in vivo, szybkim gromadzeniem się w nowotworze i także szybkim wydalaniem z organizmu. Nowym aspektem jest zastosowanie lasera półprzewodnikowego do uaktywniania Ce6 w terapii fotodynamicznej mięsaka włóknistego BFS1, zaszczepionego myszom BALB/c. W terapii fotodynamicz-nej z zastosowanien Ce6 uzyskano blisko trzykrotne wydłużenie czasu przeżycia w stosunku do grup kontrolnych. W grupie zwierząt naświetlanych dawką 90 J/cm2 średni czas przeżycia wyniósł 82,4 dni, a w grupie naświetlanych dawką 135 J/cm2 - 85,7 dni. W grupach kontrolnych nie przekroczył on 30,6 dni.
EN
In the presented paper the natural photosensitising compound chlorin e6 (Ce6), obtained by extraction from chlorophyll a, was used. The compound has high cytotoxic and cytophototoxic properties in vitro, neglectible in vivo toxicity, fast accumulation in the neoplasm tissue and fast expelling from the organism. The new aspect of this work is the application of semiconductor laser diode for photoactivation of the Ce6 in the PDT of fibrosarcoma BFS1, implanted into the BALB/c mice. The results of photodynamic therapy with the use of Ce6 were very good, which means almost threefold extending of the lifetime of the mice comparing to control groups. In the group of animals treated with 90 J/cm2 dose of light, average lifetime was 82.4 days, in the group of animals treated with 135 J/cm2 dose of light - 85.7 days, whereas in the control groups did not exceed 30.6 days.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.