Wykorzystanie fluorescencji różnicowej w diagnostyce próchnicy – doniesienie wstępne

Metoda fluorescencji wzbudzanej laserami (LIF) od kilku lat znajduje zastosowanie w diagnostyce ogólno- medycznej. Wykorzystywana jest do wykrywania wczesnych faz nowotworów, miażdżycy, kamicy nerkowej i moczowej (1). „Optyczne biopsje”, jak nazywa się wspom- niane procedury diagnostyczne, w przeciwieństwie do badań histopatologicznych są nieinwazyjne, nie wymagają pobierania materiału, a analizowana ilość materiału jest nielimitowana. Promieniowanie indukujące i wzbudzone transmitowane są systemem światłowodowym, sygnały mierzone są w czasie rzeczywistym, a rejestrowane obszary można analizować wielokrotnie.

Detekcja metodą LIF polega na rejestracji fluorescencji obszaru tkanki pod wpływem padającego promieniowania. Promieniowanie wzbudzające indukuje odpowiednie barwniki fluoryzujące (fluorofory) zawarte w materiale biologicznym.

Fluorescencja wzbudzana laserami stosowana jest z wykorzystaniem endogennych fluoroforów (tzw. „autofluorescencja”) lub z wprowadzeniem egzogennych fluoroforów akumulujących się lepiej w tkankach nowotworowych niż zdrowych. Barwniki egzogenne spełniają jednocześnie rolę fotosensybilizatorów w leczeniu nowotworów metodą fotodynamiczną (2, 3). Fluorescencja indukowana w tkankach pochodzi od takich związków, jak m.in.: endogenne porfiryny, melanina, beta-karoten, dinukleotyd flawinoadeninowy (FAD), dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy (NAD), białka zawarte w elastynie i kolagenie i pochodne pirydoksyny (4). Widma wzbudzenia i emisji wymienionych związków pokazano na rycinie 1.

Końcowa forma widma indukowanej fluorescencji zależy od długości fali wzbudzenia, wzajemnych stosunków ilościowych pomiędzy fluoroforami, całkowitej ich ilości, poziomu pH badanego obszaru, formy redox oraz głębokości położenia obszaru fluoryzującego. Wymienione czynniki wskazują na dużą skalę trudności przy interpretacji widm spektralnych. Podstawowy problem to wybór odpowiedniej długości fali wzbudzenia i normalizacja natężenia emisji, której poziom zależy od natężenia promieniowania dochodzącego do tkanki i warunków geometrycznych pomiaru (prostopadłe ustawienie końcówki światłowodowej w stosunku do badanej tkanki).

Dotychczas jedynie dla kilku rodzajów tkanki łącznej, głównie płuc, udało się dobrać odpowiednią długość fali wzbudzenia fluorescencji (5, 6, 7). W lokalizacji wczesnych faz nowotworów płuc najlepszym rozwiązaniem było wykorzystanie lasera helowo-kadmowego (He-Cd), pracującego w zakresie długości fali 442 nm, do wzbudzenia bioflawonoidów (8, 9). Całkowita fluorescencja wzbudzana w tkankach zdrowych w warunkach in vivo, jest znacznie większa od fluorescencji tkanek nowotworowych, ponadto różne są stosunki intensywności w pasmach zielonym i czerwonym widma.

W pracach własnych autorzy badali wpływ długości fali promieniowania laserowego na zmiany w widmach fluorescencji szkliwa (10, 11). Poziom autofluorescencji szkliwa prawidłowego w porównaniu do zmienionego próchnicowo w warunkach in vitro jak i in vivo jest większy, przy wzbudzeniu laserami o długościach fali 442 nm i 532 nm. Przy wzbudzeniu promieniowaniem o długości fali 633 nm zależność ta jest identyczna dla zmian w warunkach in vitro, natomiast zmiany próchnicowe powstałe w warunkach in vivo generują pojawienie się dodatkowych struktur, dających wzrost poziomu autofluorescencji zmian próchnico

To jest tylko fragment artykułu. Aby przeczytać całość, przejdź do Czytelni medycznej.