Там было значительное увеличение SCC-13 апоптоза, после 30 мин инкубаций 0,5, 1 и 2 мм 5-ALA следуют 1000 s синий свет. Эти результаты согласуются с нашими ранее опубликованных исследований, показывающих, что 5-ALA инкубаций 30 мин, затем синий свет активации приводит к дозозависимое увеличение доли клеток фибробластов, проходят apoptosis12, 14.
Этот экспериментальный подход к изучению PDT имеет преимущества и ограничения. Описаны методы соответствуют клинической практике как коммерчески доступных PS и источник света были использованы. Исследователи могут настроить методы с различных типов клеток, PSs, источники света и параметрами облучения. Однако существуют ограничения такого подхода, как этот протокол разработан для адэрентных клеток, культивируемых в монослое. В клинической практике, различия в ткани архитектуры или заболевания патология (то есть, гиперкератоз или фиброз) может уменьшить поглощение PS или свет проникновения15. В результате лечения доз и экспериментальных результатов может не соответствовать непосредственно клинической практики. Как методы более тесно реплицировать опухоли микросреды16,17,18изучены сфероида опухоли модели и microfluidic чип. Сфероидов имеют внутренние и внешние сотовой ниши, которые дифференцировано может включать фотосенсибилизаторов и представляют архитектуру неоднородной опухоли. Другие исследователи использовали microfluidic чипы для условий лечения в экране и сосудистой доставки фотосенсибилизаторов. Однако microfluidic фишек может быть дорогостоящим или трудно осуществить для исследователей, незнакомых с техникой. Кроме того сфероидов и microfluidic чипы могут не отражать клинического лечения рака кожи, в которых фотосенсибилизаторов применяются непосредственно к поверхности опухоли без сосудистых распространения. Исследователи может потребоваться оценить плюсы и минусы монослойном культивировании, сфероиде опухоли моделей и microfluidic чипов для изучения ФДТ в системах различных заболеваний. Как не существует иммунных клеток или внеклеточного матрикса, это не невозможно определить, как PDT влияет на взаимодействие сложных ячеек. Исследователи может потребоваться подтвердить в vitro результаты экспериментов с использованием модели на животных и клинические испытания. Для достижения высокой Интер теста действия, важно поддерживать последовательной инкубации и свет параметры при выполнении экспериментов в vitro PDT.
Известно, что температура изменить эффективность PDT19. Одно исследование показало, что смерть клетки, поглощения 5-ALA, формирования PP-IX и cytokine выпуске могут быть расширены путем инкубации клеток с 5-ALA при температурах до 44 ° C19. Инкубация температура выше 44 ° C может привести к тепловой индуцированных клеточной смерти, и инкубации температурах ниже 20 ° C может не привести к значительным 5-ALA поглощение и накопление19. Мы рекомендуем, исследователи выполнить PS инкубаций на температуру регулируемое отопление блока при постоянной температуре в элемент управления для потенциально смешанным тепловые эффекты. Кроме того важно инкубировать фотосенсибилизатора достаточное количество времени для преобразования 5-ALA в PP-IX. В этом протоколе SCC-13 клетки инкубировали с 5-ALA 30 мин, который успешно индуцированного апоптоза клеток. Ранее мы показали, что 10 минут инкубации 5-ALA не значительно увеличить апоптоз в фибробластов, по сравнению с необработанными управления фибробластов11,14. PP-IX начинает накапливаться в мыши кожи после 5-ALA инкубации шести минут при 37 ° C. Таким образом после десяти минут 5-ALA инкубации, могут не существовать достаточно накопление PP-IX навести apoptosis клетки20. Мы рекомендуем минимум инкубационный период от 20 до 30 мин 5-ALA, основанные на наших предыдущих исследований11,14. Исследователи может потребоваться оптимизировать инкубационный период на базе лаборатории, установка, фотосенсибилизатора интерес, типа клеток и клинические индикации. Для достижения наилучших результатов, используя рекомендации производителей может выполняться антитела титрования и оптимизации эксперименты. Другие анализы интерес может быть выполнено после синий свет photoactivation, включая dihydroethidium потока гранулярных количественная оценка рос. 14
Различия в размере свет доставлен на единицу площади поверхности (т.е., освещенности) и общее облучение дозой (то есть, Флюенс) на этапе photoactivation могут повлиять на формирование рос и апоптоз клеток21. Отношения между Флюенс, освещенность и время могут быть описаны следующим уравнением:
Флюенс (Дж/см2) = освещенность (W/cm2) x время (ов)
Как Флюенс зависит от времени, удлинения или сокращения продолжительности этапа photoactivation может изменить эффективность лечения. Освещённость пропорциональна расстоянию между источником света и ткани-мишени в квадрате. В результате, если свет слишком далеко, там может оказаться достаточной энергии света, доставлены в целевой ткани для возбуждения PS. Альтернативно, освещённость может быть увеличена на свет, отраженный от окружающих поверхностей. Поэтому мы рекомендуем выполнять легкие облучения с пластинами культуры клеток, на черной поверхности для предотвращения отражения света. Исследователи могут приобрести коммерчески доступных или FDA утвержденных синий светодиоды и флуоресцентных устройств для использования в экспериментах PDT, но эти устройства могут иметь различные мощности и единообразия светового поля. Волны специфические фотометр должны использоваться для измерения излучения на поверхности клетки и единообразия светового поля перед каждый эксперимент для устойчивых результатов. Коммерчески доступных диффузор может использоваться для расширения области однородности, при необходимости.
В целом мы описали в vitro подход к расследованию PDT, детализируя теории, экспериментальные методы, ограничения, потенциальные проблемы и рекомендации по оптимизации. PDT — что может позволить полезные клинические процедуры и в пробирке исследования для разработки новых PSs, оптимизация протоколов и новых указаний для ФДТ.