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Spectroscopic properties and photodynamic effects of new lipophilic porphyrin derivatives: Efficacy, localisation and cell death pathways

Kramer-Marek, Gabriela; Serpa, Carlos; Szurko, Agnieszka; Widel, Maria; Sochanik, Aleksander; Snietura, Miroslaw; Kus, Piotr; Nunes, Rui M. D.; Arnaut, Luís G.; Ratuszna, Alicja
Fonte: Universidade de Coimbra Publicador: Universidade de Coimbra
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: aplication/PDF
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47.73497%
Photodynamic therapy (PDT) and photodynamic diagnostics (PDD) of cancer are based on the use of non-toxic dyes (photosensitisers) in combination with harmless visible light. This paper reports physicochemical properties, cell uptake, localisation as well as photodynamic efficiency of two novel lipophilic porphyrin derivatives, suitable for use as PDT sensitisers. Both compounds are characterised by high quantum yield of singlet oxygen generation which was measured by time-resolved phosphorescence. Photodynamic in vitro studies were conducted on three cancer cell lines. Results of cell survival tests showed negligible dark cytotoxicity but high phototoxicity. The results also indicate that cell death is dependent on energy dose and time following light exposure. Using confocal laser scanning microscopy both compounds were found to localise in the cytoplasm around the nucleus of the tumour cells. The mode of cell death was evaluated based on the morphological changes after differential staining.; http://www.sciencedirect.com/science/article/B6TH0-4J9X306-1/1/a3dd4e8191b4f273644ef70f2a3cdbcc

A combination of techniques to evaluate photodynamic efficiency of photosensitizers

CAVALCANTE, R. S.; IMASATO, H.; Bagnato, Vanderlei Salvador; PERUSSI, J. R.
Fonte: WILEY-V C H VERLAG GMBH Publicador: WILEY-V C H VERLAG GMBH
Tipo: Artigo de Revista Científica
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57.90376%
Photodynamic therapy, used mainly for cancer treatment and microorganisms inaction, is based on production of reactive oxygen species by light irradiation of a sensitizer. Hematoporphyrin derivatives as Photofrin (R) (PF) Photogem (R) (PG) and Photosan (R) (PF), and chlorin-c6-derivatives as Photodithazine (R)(PZ), have suitable sensitizing properties. The present study provides a way to make a fast previous evaluation of photosensitizers efficacy by a combination of techniques: a) use of brovine serum albumin and uric acid as chemical dosimeters; b) photo-hemolysis of red blood cells used as a cell membrane interaction model, and c) octanol/phosphate buffer partition to assess the relative lipophilicity of the compounds. The results suggest the photodynamic efficient rankings PZ > PG >= PF > PS. These results agree with the cytotoxicity of the photosensitizers as well as to chromatographic separation of the HpDs, both performed in our group, showing that the more lipophilic is the dye, the more acute is the damage to the RBC membrane and the oxidation of indol, which is immersed in the hydrophobic region of albumin.; Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); FAPESP; Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); CAPES

Major determinants of photoinduced cell death: Subcellular localization versus photosensitization efficiency

OLIVEIRA, Carla S.; TURCHIELLO, Rozane; KOWALTOWSKI, Alicia J.; INDIG, Guilherme L.; BAPTISTA, Mauricio S.
Fonte: ELSEVIER SCIENCE INC Publicador: ELSEVIER SCIENCE INC
Tipo: Artigo de Revista Científica
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37.92299%
We present a study on whether and to what extent subcellular localization may compete favorably with photosensitization efficiency with respect to the overall efficiency of photoinduced cell death. We have compared the efficiency with which two cationic photosensitizers, namely methylene blue (MB) and crystal violet (CV), induce the photoinduced death of human cervical adenocarcinoma (HeLa) cells. Whereas MB is well known to generate singlet oxygen and related triplet excited species with high quantum yields in a variety of biological and chemical environments (i.e., acting as a typical type II photosensitizer), the highly mitochondria-specific CV produces triplet species and singlet oxygen with low yields, acting mostly via the classical type I mechanism (e.g., via free radicals). The findings described here indicate that the presumably more phototoxic type II photosensitizer (MB) does not lead to higher degrees of cell death compared to the type I (CV) photosensitizer. In fact, CV kills cells with the same efficiency as MB, generating at least 10 times fewer photoinduced reactive species. Therefore, subcellular localization is indeed more important than photochemical reactivity in terms of overall cell killing, with mitochondrial localization representing a highly desirable property for the development of more specific/efficient photosensitizers for photodynamic therapy applications. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.; Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); FAPESP; CNPq; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); American Cancer Society; American Cancer Society[RSG-02-026-01-CDD]

Photodynamic Efficiency of Cationic meso-Porphyrins at Lipid Bilayers: Insights from Molecular Dynamics Simulations

Cordeiro, Rodrigo M.; Miotto, Ronei; Baptista, Mauricio da Silva
Fonte: AMER CHEMICAL SOC; WASHINGTON Publicador: AMER CHEMICAL SOC; WASHINGTON
Tipo: Artigo de Revista Científica
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47.809785%
Porphyrin derivatives have applications as photoactive drugs in photodynamic therapy. However, little is known about their interactions with phospholipid membranes at the molecular level. We employed molecular dynamics simulations to model the binding between a series of cationic meso-(N-methyl-4-pyridinium)phenylporphyrins and anionic phosphatidylglycerol lipid bilayers. This was done in the presence of molecular oxygen within the membrane. The ability of various porphyrins to cause photodamage was quantified in terms of their immersion depth and degree of exposition to a higher oxygen concentration inside the membrane. Simulations showed that the photodynamic efficiency could be improved as the number of hydrophobic phenyl substituents attached to the porphyrinic ring increased. In the specific case of porphyrins containing two hydrophobic and two charged substituents, the cis isomer was significantly more efficient than the trans. These results correlate well with previous experimental observations. They highlight the importance of both the total charge and amphiphilicity of the photosensitizer for its performance in photodynamic therapy.; National Council for Scientific and Technological Development (CNPq); National Council for Scientific and Technological Development (CNPq); Sao Paulo Research Foundation (FAPESP); Sao Paulo Research Foundation (FAPESP)

"Correlação entre bioquímica celular e necrose tecidual em regimes de fracionamento de dose de luz em terapia fotodinâmica"; Correlation between cellular biochemistry and tecidual necrosis in light fractionation on photodynamic tehrapy

Bonini, Daniel
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 30/06/2006 PT
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37.809788%
Terapia fotodinâmica (TFD) é uma modalidade terapêutica pouco invasiva e sem efeitos térmicos aprovada para o tratamento de doenças neoplásicas e vasculares proliferativas, capaz de produzir necrose tecidual seletiva através de administração de um fármaco fotossensibilizador seguido da aplicação de luz em comprimento de onda adequado. Na presença de luz o fotossensibilizador passa à forma ativada, e na presença de oxigênio molecular presente nas células, produz espécies reativas de oxigênio e oxigênio singleto que induzem as células alteradas à morte. O melhor entendimento dos mecanismos e da resposta celular à TFD, a disponibilidade de fontes de luz mais baratas, confiáveis e de fácil manuseio, bem como bons resultados em pesquisa clínica, dão credibilidade à técnica e a sua difusão na prática clínica. Estudos recentes em dosimetria têm mostrado melhores resultados terapêuticos com o fracionamento da dose de luz uma vez que permite a reoxigenação dos tecidos durante o período em que esse não está sendo iluminado. Neste estudo, investigou-se o dano tecidual (profundidade de necrose) e os danos celulares, especificamente na mitocôndria (estado 3, estado 4, taxa do controle respiratório, relação de ADP/O...

Eficiência fotodinâmica dos fenotiazínicos em mitocôndrias e células tumorais; Photodynamic efficiency of phenotiazinic compounds into mitochondria and tumor cells

Gabrielli, Dino Santesso
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 14/06/2007 PT
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47.44565%
O mecanismo de ação de fotossensibilizadores (FS) fenotiazínicos (azul de metileno - AM, tionina - TIO e azure B - AB) foi estudado em mitocôndrias e células Hela, e a dosimetria de AM em células HL60. Foi observado que a ligação de AM em mitocôndrias é dependente da concentração de mitocôndrias, concentração de AM e do potencial de membrana mitocondrial (Δ Ψ). A geração de oxigênio singlete a partir de AM é influenciada pelo Δ Ψ, sendo aproximadamente o dobro em mitocôndrias desacopladas. Essa variação se deve a influência do Δ Ψ sobre a relação dímero/monômero (D/M) do AM. A ligação de AM também é reduzida pela metade em mitocôndrias desacopladas. Esses efeitos não foram observados para os outros fotossensibilizadores, embora tenham a mesma carga e estrutura semelhante. Isso indica um efeito diferencial do Δ Ψ sobre o AM. Foi observada a toxicidade desses FSs em células Hela. Sem irradiação, apenas AB se mostrou tóxico. Em amostras irradiadas, AB e AM se mostraram tóxicos. Todos os FSs mostraram capacidade de produzir núcleos sub-diplóides, típicos de apoptose, com a maior eficiência sendo do AB. Em relação a toxicidade no escuro e claro...

Estudo da dinâmica de fotodegradação e agregação das fenotiazinas azul de metileno e azul orto-toluidina com relação à eficiência fotodinâmica; STUDY OF THE AGGREGATION AND PHOTOBLEACHING DYNAMIC OF METHYLENE BLUE AND ORTO-TOLUIDINE BLUE AS REGARDS THEIR PHOTODYNAMIC EFFECTIVENESS

Nunez, Silvia Cristina
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 15/06/2007 PT
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38.104004%
A terapia fotodinâmica apresenta-se como uma possível alternativa terapêutica para o tratamento de infecções localizadas, porém, para sua aplicação clínica, as variáveis relacionadas à eficiência fotodinâmica devem ser analisadas para a obtenção de resultados satisfatórios. Os objetivos deste trabalho foram investigar a dinâmica de agregação dos fotossensibilizadores azul de metileno e azul de orto-toluidina em diferentes solventes, caracterizar os solventes em relação ao oxigênio molecular disponível em cada solução e seu respectivo pH, observar o efeito da temperatura, sangue e saliva na agregação dos fotossensibilizadores, monitorar a dinâmica de fotodegradação em função da exposição radiante e irradiância, avaliar a eficiência fotodinâmica microbiologicamente e através da produção de 1O2. Os solventes utilizados foram água deionizada, água destilada, água estéril, solução salina 0,9% e solução salina 0,45%. Em cada uma das soluções, foi realizado teste de pH e medição de oxigênio dissolvido por sonda apropriada. Os efeitos de fluidos, temperatura e concentração na agregação dos fotossensibilizadores foram analisados através de espectroscopia de absorção óptica. A dinâmica de fotodegradação foi testada com diferentes exposições radiantes e irradiâncias...

Avaliação da eficiência fotodinâmica de fotossensibilizadores com aplicação em terapia fotodinâmica; Assessing photodynamic efficiency of photosensitizers applicated in Photodynamic therapy

Silva, Renato Cavalcante da
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 14/09/2007 PT
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58.02294%
Fotossensibilizadores são moléculas capazes de interagir com a luz de modo a gerar espécies altamente reativas de oxigênio como o oxigênio singlete e outras formas radicalares. Esta propriedade pode ser utilizada para o tratamento de câncer, remoção de contaminantes ambientais, inativação de agentes patogênicos no sangue e hemoderivados, bem como na esterilização alimentos. A técnica que utiliza o efeito fotodinâmico para o tratamento de câncer recebe o de nome Terapia Fotodinâmica (do termo em inglês: Photodynamic Therapy - PDT).Photofrin®, Photogem® e Photosan® são fármacos de primeira geração, derivados da hematoporfirina, que constituem o principal grupo de medicamentos com aplicação clínica em PDT. Photodithazine® é um fármaco de 2ª geração, derivado de clorina-e-6, que encontra-se em fase de testes clínicos e apresenta resultados promissores como fotossensibilizador (FS). Este trabalho tem o objetivo de investigar a eficiência fotodinâmica destes fármacos através de experimentos que envolvem a utilização da albumina de soro bovino (BSA) e o ácido úrico (AU) como dosímetros químicos; eritrócitos como modelo de membrana celular e a determinação do coeficiente de partição (P ou Log P) para se investigar lipofilicidade e a interação dos FS com as membranas celulares. Soluções contendo BSA e FS...

Relação entre eficiência fotodinâmica, citotoxicidade e propriedades moleculares de corantes para aplicação em terapia fotodinâmica; Relation between photodynamic efficiency, cytotoxic and molecular properties of dyes for application in photodynamic therapy

Buck, Suélen Tadéia Gasparetto
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 13/03/2009 PT
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68.32215%
A terapia fotodinâmica consiste em uma nova e promissora técnica de tratamento de câncer. O tratamento se baseia na administração tópica ou sistêmica de um fotossensibilizador, que se acumula seletivamente em tecido tumoral. Na presença de luz e oxigênio o fotossensibilizador produz espécies tóxicas levando as células à morte. Neste trabalho foi determinada a eficiência fotodinâmica dos corantes fenotiazínicos (Azul de Metileno e Azul de Toluidina O) e xantenos (Rose Bengal, Eritrosina B, Eosina Y e Fluoresceína) através da comparação dos valores de concentração inibitória media (IC50) em células tumorais HEp-2; atividade fotodinâmica utilizando o ácido úrico como dosímetro químico; interação com proteína através da constante de ligação (KA) com BSA e coeficiente de partição em octanol-água (logP). Os resultados foram relacionados com as propriedades moleculares destes corantes afim de se obter uma melhor compreensão de suas estruturas e fornecer subsídios para o planejamento de novos e melhores compostos para serem utilizados como fotossensibilizadores em PDT. Os experimentos mostraram que os fenotiazínicos são mais citotóxicos nesta linhagem celular do que os xantenos, sendo que o Azul de Toluidina O possui o menor valor de IC50. Dentre os xantenos...

Porfirinas tetracatiônicas alquiladas: sistemas porfirínicos fotossensibilizadores para uso em terapia fotodinâmica do câncer de pele; Tetracationic alkylated porphyrin: Photosensitizers for use in photodynamic therapy of skin cancers

Pavani, Christiane
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 21/05/2009 PT
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47.67107%
Uma série de porfirinas meso-substituídas tetracatiônicas foi sintetizada e caracterizada, com o objetivo de estudar o papel da anfifilicidade e a presença de zinco em propriedades que podem influenciar na eficácia dos mesmos como FSs na terapia fotodinâmica. Observamos que as propriedades fotofísicas dos compostos são semelhantes (máximos de absorção na mesma região, red. quantico fl0,02; rend. quantico ox. singlete ~0.8). O aumento na lipofilicidade e a presença de zinco no centro do anel porfirínico aumentam a incorporação dos FSs em vesículas e células, uma vez que a presença de zinco possibilita a coordenação pelos grupos fosfato dos fosfolipídeos (os resultados os estudos das monocamadas de Langmuir e dos filmes de Langmuir-Blodgett corroboram com esta afirmação). A incorporação em mitocôndrias é também dependente da lipofilicidade do FS e é influenciada pelo potencial eletroquímico de membrana. A presença do zinco mostrou diminuir a incorporação em mitocôndrias isoladas e em mitocôndrias nas células HeLa, devido às características particulares da membrana mitocondrial interna. A fototoxicidade aumenta proporcionalmente ao aumento da eficiência da incorporação em membranas, que é atribuída às interações favoráveis entre os FSs e as membranas...

Hipericina, Photodithazine e Photogem: um estudo comparativo da atividade fotodinâmica; Hypericin, Photodithazine e Photogem: a comparative study of the photodynamic activity

Bernal, Claudia
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 19/04/2011 PT
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47.73497%
A Terapia Fotodinâmica (TFP) é uma técnica para tratamento de câncer que usa um fotossensibilizador (FS) na presença de luz e oxigênio gerando espécies altamente reativas de oxigênio que levam as células tumorais à morte.
Neste trabalho foi realizado um estudo comparativo com três FSs: Photogem® (PG), um derivado de hematoporfirina que está sendo usado em TFD no Brasil; Photodithazine® (PZ), um derivado hidrossolúvel de mono-L-aspartil clorina, que está na fase clínica para aprovação e Hipericina (HY), um pigmento fotoativo encontrado na planta Hypericum perforatum e usado na medicina popular que está sendo considerado como um promissor agente fotodinâmico para o tratamento de tumores. Este estudo utilizou uma Hipericina sintetizada no Brasil e diversos parâmetros para comparar os três FSs: a concentração inibitória média (IC50) em linhagens celulares; a constante de velocidade de fotoxidação da albumina de soro bovino na presença dos FSs e luz determinada pelo decréscimo na fluorescência da BSA em 340 nm; a fotoxidação do ácido úrico acompanhada pelo decréscimo da banda característica do ácido úrico em 290 nm após irradiação na presença dos FSs como uma estimativa indireta do rendimento quântico de formação de oxigênio singlete (ΔΦ); o rendimento quântico de fluorescência utilizando rodamina B como padrão; a acumulação dos FSs em células em função do tempo de incubação e a estimativa da quantidade de radicais livres formados após irradiação através da técnica de captura de spins. Todos os resultados obtidos evidenciam uma maior eficiência fotodinâmica da HY seguida pelo PZ e depois por Photogem e...

Espectroscopia de fluorescência na otimização da terapia fotodinâmica em carcinoma espinocelular de pele e sua avaliação utilizando tomografia por coerência óptica; Fluorescence spectroscopy in the optimization of photodynamic therapy of skin squamous cell carcinoma and its evaluation by optical coherence tomography

Goulart, Viviane Pereira
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 07/12/2012 PT
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37.809788%
A terapia fotodinâmica (PDT) é uma alternativa promissora de tratamento para lesões pré-cancerosas e para câncer de pele não-melanoma, como o carcinoma espinocelular, agressivo e potencialmente metastático. Visando melhorar a eficiência da terapia fotodinâmica de carcinoma espinocelular de pele, este estudo otimizou o tempo para início da terapia, avaliou a eficácia dos fotossensibilizadores ácido aminolevulínico (ALA- 20%) e o metil-ester aminolevulínico (MEALA-10%) e verificou o coeficiente de atenuação relativo à pele normal dos grupos experimentais, por meio de Tomografia por Coerência Óptica. Para a indução do tumor foi realizada a carcinogênese química (DMBA/TPA) por um período de 28 semanas. A espectroscopia de fluorescência foi utilizada para monitoração da emissão da molécula de protoporfirina IX, induzida pelo ALA e MEALA. A aquisição de dados a cada 30 minutos totalizando um período de 360 minutos, permitiu verificar a máxima incorporação de ALA e MEALA em 300 e 330 minutos após a aplicação, respectivamente. Após a otimização foi realizada a PDT, avaliação clínica, histopatológica e análise por OCT dos grupos experimentais, por meio das quais verificou-se maior eficiência do grupo tratado com MEALA. No período de 20 dias...

Encapsulação de fotossensibilizadores em nanopartículas lipídicas sólidas para maximização da eficiência fotodinâmica e fototoxicidade; Encapsulation of photosensitizers in solid lipid nanoparticles in order to maximization of photodynamic efficiency and phototoxicity

Lima, Adriel Martins
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 25/03/2013 PT
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58.223184%
A Terapia Fotodinâmica (TFD) é uma técnica para tratamento de câncer que usa um fotossensibilizador (FS) na presença de luz e oxigênio molecular gerando espécies altamente reativas de oxigênio que levam as células tumorais à morte. Porém a hidrofobicidade de alguns FSs podem induzir a agregação em sistemas biológicos, com redução da sua atividade fotodinâmica. A incorporação de FSs em sistemas nanocarreadores pode ser uma alternativa para superar este problema. O objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar dois FSs hidrofóbicos (Hipericina e Tetra-carboxiftalocianinade zinco) encapsulados em nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) para um potencial uso em terapia fotodinâmica. Os FSs incorporados em nanopartículas lipídicas sólidas foram preparados utilizando a técnica de ultra-sonicação e a caracterização físico-química foi realizada. O tamanho médio das nanopartículas de hipericina e tetra-carboxiftalocianinade zinco foram de 153 e 245 nm respectivamente, índice de polidispersão de 0,28 para Hy-NLS e 0,29 para FtZnT-NLS. Uma das vantagens dos sistemas de encapsulação utilizando NLS é o alto valor de eficiência de encapsulação (EE%) e neste estudo foram obtidos valores de eficiência de encapsulação superior a 80% para a Hy-NLS e FtZnT-NLS. De modo a obter a eficiência fotodinâmica da Hy e FtZnT antes e depois do encapsulamento em NLS...

Preparação, caracterização e avaliação de nanosferas de PLGA (50:50) contendo In(lll)-Meso-tetrafenilporfirina para aplicação em terapia fotodinamica; Preparation, chracterization and evaluation of PLGA 50:50 nanospheres loaded with In(lll)-meso-tetraphenylporphyrin for use in photodynamic therapy

Andre Romero da Silva
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 02/03/2007 PT
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37.79503%
O cloreto de In(III)-meso-tetrafenilporfirina (InTPP) foi encapsulado em nanopartículas de poli(lactídio-co-glicolídio) (PLGA) 50:50, preparadas através do método de emulsão e evaporação. Foram obtidas nanopartículas com tamanho inferior a 200 nm e com uma distribuição homogênea. A velocidade de agitação e a porcentagem de etanol na fase aquosa foram os fatores que mais influenciaram nas diferentes propriedades estudadas (tamanho, potencial zeta, eficiência de encapsulação e recuperação da partícula, e porcentagem residual de emulsificante e de solvente orgânico utilizados). Foi desenvolvido um novo método de monitoramento da liberação do fármaco encapsulado sem separar as partículas do meio, usando um espectrofotômetro associado ao acessório de refletância difusa. O InTPP foi liberado das nanopartículas por um processo bifásico, caracterizado por uma rápida liberação inicial seguido por uma mais lenta. Utilizando modelos matemáticos concluiu-se que a liberação do InTPP ocorre por difusão. A viabilidade de células cancerígenas de próstata (LNCaP) foi reduzida para 40,8 e 1,7% na presença de 1,8 mmol/L de InTPP livre ou encapsulado, respectivamente, após 120 minutos de irradiação. Análises de microscopia confocal mostraram que uma maior quantidade de InTPP encapsulado foi internalizado na célula se comparado ao fármaco livre o que justifica a melhor eficiência do fotossensibilizador encapsulado em reduzir a viabilidade das células LNCaP. Em ambas as situações o InTPP livre ou encapsulado foi localizado na região perinuclear da célula. Experimentos de ressonância paramagnética eletrônica confirmaram a participação do oxigênio singlete no processo fotocitotóxico...

Photodynamic inactivation of microrganisms with multicharged phythalocyanines; Inativação fotodinâmica de microrganismos com ftalocianinas multicarregadas

Rocha, Deisy Mara Gomes da Cruz
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Dissertação de Mestrado
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37.971626%
The main goal of this work was to synthesize and characterize new phthalocyanines (Pc) for the photodynamic inactivation of microorganisms. For this, the synthesis of a new family of zinc(II)Pc tetra- and octa- substituted at the peripheral positions was attempt. The compounds were characterized by mass spectrometry and NMR spectroscopy. The inactivation efficiency of six Zinc(II) Pc, tetra- octa- and hexadeca-substituted with DMAP groups was evaluated against a recombinant bioluminescent strain of Escherichia coli in its planktonic form. The experiments were carried out at a concentration of 20 μM of photosensitizer, and either red or white light, with a fluency rate of 150 mW cm-2 as energy source. Assays of photodynamic inactivation of biofilms of the bioluminescent strain were also conducted with red light and the PS that demonstrated better performance in the photodynamic inactivation of free cells. The generation of 1O2, the solubility, fluorescence quantum yield, photostability and cellular uptake were also assessed. Pc 4 and 5 presented the highest inactivation efficiency in the planktonic form of the bioluminescent E.coli, causing reductions of 4 log in their light emission. These molecules were however much less effective against biofilms of the same strain...

Liposomal photosensitizers: potential platforms for anticancer photodynamic therapy

Muehlmann,L.A.; Joanitti,G.A.; Silva,J.R.; Longo,J.P.F.; Azevedo,R.B.
Fonte: Associação Brasileira de Divulgação Científica Publicador: Associação Brasileira de Divulgação Científica
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/08/2011 EN
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37.786287%
Photodynamic therapy is a well-established and clinically approved treatment for several types of cancer. Antineoplastic photodynamic therapy is based on photosensitizers, i.e., drugs that absorb photons translating light energy into a chemical potential that damages tumor tissues. Despite the encouraging clinical results with the approved photosensitizers available today, the prolonged skin phototoxicity, poor selectivity for diseased tissues, hydrophobic nature, and extended retention in the host organism shown by these drugs have stimulated researchers to develop new formulations for photodynamic therapy. In this context, due to their amphiphilic characteristic (compatibility with both hydrophobic and hydrophilic substances), liposomes have proven to be suitable carriers for photosensitizers, improving the photophysical properties of the photosensitizers. Moreover, as nanostructured drug delivery systems, liposomes improve the efficiency and safety of antineoplastic photodynamic therapy, mainly by the classical phenomenon of extended permeation and retention. Therefore, the association of photosensitizers with liposomes has been extensively studied. In this review, both current knowledge and future perspectives on liposomal carriers for antineoplastic photodynamic therapy are critically discussed.

Correlation of distribution of sulphonated aluminium phthalocyanines with their photodynamic effect in tumour and skin of mice bearing CaD2 mammary carcinoma.

Peng, Q.; Moan, J.
Fonte: PubMed Publicador: PubMed
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em /09/1995 EN
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38.18706%
A chemical extraction assay and fluorescence microscopy incorporating a light-sensitive thermoelectrically cooled charge-coupled device (CCD) camera was used to study the kinetics of uptake, retention and localisation of disulphonated aluminium phthalocyanine (A1PcS2) and tetrasulphonated aluminium phthalocyanine (A1PcS4) at different time intervals after an i.p. injection at a dose of 10 mg kg-1 body weight (b.w.) in tumour and surrounding normal skin and muscle of female C3D2/F1 mice bearing CaD2 mammary carcinoma. Moreover, the photodynamic effect on the tumour and normal skin using sulphonated aluminium phthalocyanines (A1PcS1, A1PcS2, A1pcS4) and Photofrin was compared with respect to dye, dye dose and time interval between dye administration and light exposure. The maximal concentrations of A1PcS2 in the tumour tissue were reached 2-24 h after injection of the dye, while the amounts of A1PcS4 peaked 1-2 h after the dye administration. A1PcS2 was simultaneously localised in the interstitium and in the neoplastic cells of the tumour, whereas A1PcS4 appeared to localise only in the stroma of the tumour. The photodynamic efficiency (light was applied 24 h after dye injection at a dose of 10 mg kg-1 b.w.) of the tumours was found to decrease in the following order: A1PcS2 > A1PcS4 > Photofrin > A1PcS1. Furthermore...

Efficient Photodynamic Therapy against Gram-Positive and Gram-Negative Bacteria Using THPTS, a Cationic Photosensitizer Excited by Infrared Wavelength

Schastak, Stanislaw; Ziganshyna, Svitlana; Gitter, Burkhard; Wiedemann, Peter; Claudepierre, Thomas
Fonte: Public Library of Science Publicador: Public Library of Science
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 20/07/2010 EN
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37.809788%
The worldwide rise in the rates of antibiotic resistance of bacteria underlines the need for alternative antibacterial agents. A promising approach to kill antibiotic-resistant bacteria uses light in combination with a photosensitizer to induce a phototoxic reaction. Concentrations of 1, 10 and 100µM of tetrahydroporphyrin-tetratosylat (THPTS) and different incubation times (30, 90 and 180min) were used to measure photodynamic efficiency against two Gram-positive strains of S.aureus (MSSA and MRSA), and two Gram-negative strains of E.coli and P.aeruginosa. We found that phototoxicity of the drug is independent of the antibiotic resistance pattern when incubated in PBS for the investigated strains. Also, an incubation with 100µM THPTS followed by illumination, yielded a 6lg (≥99.999%) decrease in the viable numbers of all bacteria strains tested, indicating that the THPTS drug has a high degree of photodynamic inactivation. We then modulated incubation time, photosensitizer concentration and monitored the effect of serum on the THPTS activity. In doing so, we established the conditions to obtain the strongest bactericidal effect. Our results suggest that this new and highly pure synthetic compound should improve the efficiency of photodynamic therapy against multiresistant bacteria and has a significant potential for clinical applications in the treatment of nosocomial infections.

Graphene-based nanovehicles for photodynamic medical therapy

Li, Yan; Dong, Haiqing; Li, Yongyong; Shi, Donglu
Fonte: Dove Medical Press Publicador: Dove Medical Press
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 27/03/2015 EN
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37.971626%
Graphene and its derivatives such as graphene oxide (GO) have been widely explored as promising drug delivery vehicles for improved cancer treatment. In this review, we focus on their applications in photodynamic therapy. The large specific surface area of GO facilitates efficient loading of the photosensitizers and biological molecules via various surface functional groups. By incorporation of targeting ligands or activatable agents responsive to specific biological stimulations, smart nanovehicles are established, enabling tumor-triggering release or tumor-selective accumulation of photosensitizer for effective therapy with minimum side effects. Graphene-based nanosystems have been shown to improve the stability, bioavailability, and photodynamic efficiency of organic photosensitizer molecules. They have also been shown to behave as electron sinks for enhanced visible-light photodynamic activities. Owing to its intrinsic near infrared absorption properties, GO can be designed to combine both photodynamic and photothermal hyperthermia for optimum therapeutic efficiency. Critical issues and future aspects of photodynamic therapy research are addressed in this review.

Photodynamic Effects of Zinc(II) Phthalocyanine-Loaded Polymeric Micelles in Human Nasopharynx KB Carcinoma Cells

Garcia Vior, María Cecilia; Marino, Julieta; Roguin, Leonor Patricia; Sosnik, Alejandro Dario; Awruch, Josefina
Fonte: Wiley Publicador: Wiley
Tipo: info:eu-repo/semantics/article; info:ar-repo/semantics/artículo; info:eu-repo/semantics/publishedVersion Formato: application/pdf
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A major difficulty in photodynamic therapy is the poor solubility of the photosensitizer (PS) under physiological conditions which correlates with low bioavailability. PS aggregation leads to a decrease in the photodynamic efficiency and a more limited activity in vitro and in vivo. To improve the aqueous solubility and reduce the aggregation of 2,9(10),16(17),23(24)-tetrakis[(2-dimethylamino)ethylsulfanyl] phthal-ocyaninatozinc(II) (Pc9), the encapsulation into four poloxamine polymeric micelles (T304, T904, T1107 and T1307) displaying a broad spectrum of molecular weight and hydrophilic–lipophilic balance was investigated. The aqueous solubility of Pc9 was increased up to 30 times. Morphological evaluation showed the formation of Pc9-loaded spherical micelles in the nanosize range. UV/Vis and fluorescence studies indicated that Pc9 is less aggregated upon encapsulation in comparison with Pc9 in water–DMSO 2% and remained photostable. Pc9-loaded micelles generated singlet molecular oxygen in high yields. Photocytotoxicity assays using human nasopharynx KB carcinoma cells confirmed that the encapsulation of Pc9 in T1107 and T1307 increases its photocytotoxicity by 10 times in comparison with the free form in water–DMSO. In addition...