مدل‌سازي تأثير همزمان فرآيندهاي انتقال بار و انتقال انرژي در افزايش بهره درمان‌هاي فتوديناميكي

Modeling the Simultaneous Effects of Charge Transfer Processes and Energy Transfer Processes on Photodynamic Therapy Efficacy

مقدمه: فتوديناميك‌تراپي روشي مؤثر براي درمان انواع سرطان‌ها و بيماري‌هاي پوستي است. مدل‌سازي فرآيندهاي بيوفيزيكي دخيل در اين روش به بهينهسازي آن كمك مي‌كند. در اين مطالعه با تكميل مدل‌هاي ديناميكي قبلي كه صرفاً توصيف‌كنندۀ فرآيندهاي انتقال انرژي (موسوم به فرآيندهاي نوع دوم) و توليد اكسيژن واكنشي در فتوديناميك‌تراپي بودند، امكان بررسي فرآيندهاي انتقال بار (موسوم به فرآيندهاي نوع اول) و توليد راديكال‌هاي آزاد و تأثير آن‌ها بر‌روي مرگ سلولي و بازده كل فتوديناميك‌تراپي فراهم شده است. روش بررسي: مدلي مبتني بر واهلش حالات كوانتومي اجزاي دخيل در فرآيند فتوديناميك‌تراپي ارائه شده است. در اين مدل با نوشتن معادلات آهنگ، تغييرات زماني جمعيت حالات مختلف بررسي شده است. كاهش غلظت بيومولكولهاي واكنشي به‌عنوان معياري براي سنجش بازده فتوديناميك‌تراپي درنظر گرفته شده است. علاوه‌بر‌اين با در نظرگرفتن هر دو فرآيند وابستگي پارامتري به غلظت دارو و دوز نور تابشي بررسي شد. بيان رياضي مدل به‌صورت دستگاه معادلات ديفرانسيل غيرخطي تزويج ‌شده است كه با روش‌هاي عددي حل شده است. يافته‌ها: دو نوع حساسگر نوري فوتوفرين و باكتريوكلرين مورد بررسي قرار گرفت. غلظت اكسيژن در حالت سه‌گانه و غلظت بيومولكول‌هاي واكنشي در دو دارو متفاوت به‌دست آمد. غلظت بيومولكولها در پايان تيمار در مورد باكتريوكلرين نسبت به فوتوفرين به‌طور نسبي 40 درصد كاهش مي‌يابد. حساسيت پاسخ باكتريوكلرين به غلظت‌هاي مختلف دارو و شدت‌هاي متفاوت نور بيشتر است. نتيجه‌گيري: نتايج نشان مي‌دهد كه اگرچه فرآيندهاي انتقال انرژي در بازده كل تأثير به‌سزايي دارند، اما نمي‌توان تأثير فرآيندهاي انتقال بار را نيز ناديده گرفت. همچنين نتايج بررسي پارامتري دو نوع دارو حاكي از اين است كه در باكتريوكلرين كه با هر دو نوع فرآيند باعث مرگ سلولي مي‌شود، مي‌توان با غلظت‌هاي پايين‌تر دارو و شدت‌هاي كمتر نور به نتايج مشابه يا بهتر از فوتوفرين كه فقط با انتقال انرژي منجر به مرگ‌ سلولي مي‌شود، دست يافت.

فاقد چكيده لاتين