Методическая статья

Собственное устройство фотодинамической терапии на основе светодиодов для повышения цитотоксичности вертепорфина в 2D-модели клеточной культуры

DOI:

10.3791/64391

⸱

13 января 2023 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Graduate Program in Pharmaceutical Sciences, Laboratory of Cancer Drug Resistance, Federal University of Parana, 2Graduate Program in Pharmaceutical Sciences, Federal University of Parana, 3Federal Institute of Parana

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Здесь мы описываем новое, простое и недорогое устройство для успешного выполнения анализов фотодинамической терапии in vitro (PDT) с использованием двумерной культуры клеток HeLa и вертепорфина в качестве фотосенсибилизатора.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

В этой статье описывается новое, простое и недорогое устройство для выполнения анализов фотодинамической терапии in vitro (PDT), названное PhotoACT. Устройство было построено с использованием набора обычных программируемых светодиодов (LED), модуля жидкокристаллического дисплея (LCD) и датчика освещенности, подключенного к плате коммерческого микроконтроллера. Коробчатая конструкция прототипа была выполнена из древесноволокнистых плит средней плотности (MDF). Внутренний отсек может одновременно выделять четыре многоязычные микропластины клеточной культуры.

В качестве доказательства концепции мы изучили цитотоксический эффект фотосенсибилизатора (PS) вертепорфина против клеточной линии HeLa в двумерной (2D) культуре. Клетки HeLa обрабатывали повышением концентрации вертепорфина в течение 24 ч. Лекарственно-содержащую надпосадочную среду выбрасывали, адгезивные клетки промывали фосфатно-буферным физиологическим раствором (PBS) и добавляли безмедикаментозную среду. В этом исследовании влияние вертепорфина на клетки изучали либо без воздействия света, либо после воздействия света в течение 1 ч с использованием красно-зелено-синих (RGB) значений 255, 255 и 255 (средняя плавность 49,1 ± 0,6 Дж/см2). Через 24 ч жизнеспособность клеток оценивали с помощью анализа 3-(4,5-диметил-2-тиазолил)-2,5-дифенилтетразолия бромида (МТТ).

Экспериментальные результаты показали, что воздействие на клетки, обработанные вертепорфином, на свет от устройства усиливает цитотоксический эффект препарата через механизм, опосредованный активными формами кислорода (АФК). Кроме того, использование прототипа, описанного в этой работе, было подтверждено путем сравнения результатов с коммерческим устройством PDT. Таким образом, этот прототип фотодинамической терапии на основе светодиодов представляет собой хорошую альтернативу для исследований ФДТ in vitro .

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Среди наиболее смертоносных неинфекционных заболеваний рак представляет собой ведущую глобальную причину преждевременной смерти. На его долю пришлось почти 10 миллионов смертей в 2020 году, что составляет примерно одну из шести смертей во всем мире1. Кроме того, явление множественной лекарственной устойчивости (МЛУ) представляет собой огромную угрозу для общественного здравоохранения, поскольку утвержденные химиотерапевтические протоколы не достигают стадий ремиссии для этого клинического состояния2. Раковые клетки могут развивать устойчивость к химиотерапии через несколько механизмов; однако сверхэкспрессия некоторых АТФ-связывающих кассетных (АВС) транспортеров - АТФ-зависимых эффлюксных насосов - считается основной причиной развития МЛУ в микроокружении опухоли3. В дополнение к MDR, другие осложнения рака, такие как рецидив и метастазирование, усиливают настоятельную потребность в разработке и совершенствовании терапевтических подходов для преодоления этой онкологической проблемы.

Лечебное использование света практикуется на протяжениивеков 4, и фотодинамическая терапия (ФДТ) представляет собой клинически одобренный терапевтический подход для солидных опухолей. ФДТ сочетает в себе введение фотосенсибилизатора (PS) с последующим световым облучением для генерации активных форм кислорода (АФК) для оказания селективной цитотоксичности в опухолевых клетках. Этот терапевтический подход превосходит обычные методы, включая хирургию, облучение и химиотерапию5; это минимально инвазивный метод, показывающий более низкую цитотоксичность в соединительных тканях6. Легкое применение и накопление PS непосредственно в опухоли или ее микросреде обеспечивают точное нацеливание и, следовательно, незначительные, нежелательные системные побочные эффекты7 и возможность повторного лечения на том же участке. Более того, стоимость ниже, чем у других подходов. Благодаря своим многообещающим особенностям ФДТ можно считать подходящим вариантом как для единичных, особенно в случае неоперабельных опухолей, так и для адъювантного лечения рака7, и представляет собой альтернативу МЛУ, связанной с химиотерапией 8,9.

Первый отчет, показывающий высокую объективную частоту ответа с использованием PDT, был описан в 1975 году на мышиной и крысиной модели10. С тех пор исследования проводились с использованием ФДТ с положительными исходами7 как in vivo, так и in vitro с линиями опухолевых клеток человека в 2D клеточной культуре11,12. Учитывая широкую применимость клинически одобренных PS, независимо от их специфических путей накопления и диапазонов длин волн пиков поглощения, общий процесс выглядит следующим образом: (i) поглощение PS, (ii) достижение пика концентрации PS в опухоли или ее микроокружении, (iii) применение света, (iv) взаимодействие PS-света, (v) передача энергии возбужденного состояния PS либо тканевому субстрату, либо окружающим молекулам кислорода, (vi) Производство АФК с участием синглетного кислорода или супероксидного аниона, (vii) гибель опухолевых клеток посредством, по существу, некроза или апоптоза (прямая смерть), аутофагии (цитопротекторный механизм), ишемии тканей (повреждение сосудов), иммунной модуляции или перекрытия этих механизмов7. На этом заключительном этапе активация конкретного пути гибели клеток зависит от многих факторов, таких как характеристики клеток, экспериментальный дизайн и, самое главное, внутриклеточная локализация PS и целенаправленное повреждение, связанное с ФДТ13.

Вертепорфин является PS второго поколения, одобренным регулирующими органами для клинического использования в Норвегии и Китае для лечения возрастной макулярной дегенерации7. Сообщалось, что после доставки дозы этот пролекарство частично накапливается в митохондриях14 и индуцирует фосфорилирование тирозина клеточного белка и фрагментацию ДНК, что приводит к апоптозу опухолевых клеток 15,16. После 24-часовой инкубации для интернализации вертепорфинов рекомендуется протокол PDT с использованием установки длины волны 690 нм для достижения эффективных уровней передачи электромагнитного излучения соседним молекулам 7,17.

Что касается источника света для PDT, классические диодные лазерные системы обычно дорогие, технически сложные, негабаритные и, следовательно, непортируемые18,19. Как следствие его одноволнового профиля, который также можно наблюдать в оборудовании PDT на основе светодиодов, потребность в независимых блоках для каждого применения фотосенсибилизатора делает использование диодных лазерных систем еще более сложным и экономически нецелесообразным20,21. Поэтому использование светодиодной техники считается наиболее перспективной альтернативой для решения не только затрат22 и вопросов технического обслуживания, но и для обеспечения высокой выходной мощности и менее вредной23 и более широкой осветительной способности 24,25,26,27.

Несмотря на потенциальный вклад, который светодиодное оборудование может предложить в эксперименты PDT28, большинство коммерческих вариантов по-прежнему имеют недостатки, такие как отсутствие портативности, высокая стоимость и сложные строительные проекты и эксплуатация29. Основная цель этой работы заключалась в том, чтобы предложить простой и надежный инструмент для анализа PDT in vitro . В этой статье описывается PhotoACT, собственное устройство PDT на основе светодиодов, которое является недорогим, удобным для пользователя и портативным. В качестве доказательства концепции показано, что это устройство усиливает цитотоксичность вертепорфина в модели 2D-культуры клеток и, следовательно, может быть использовано в качестве исследовательского инструмента в экспериментах PDT.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ПРИМЕЧАНИЕ: См. Таблицу материалов для получения подробной информации , относящейся ко всем материалам, реагентам и программному обеспечению, используемым в этом протоколе.

1. Конструкция устройства

  1. Пила пилой древесноволокнистых плит средней плотности (МДФ) толщиной 3 мм для получения кусков с размерами, указанными на рисунке 1А.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Используйте векторный файл (Дополнительный файл 1) для резки с числовым программным управлением (ЧПУ).
  2. Постройте две коробки со следующими размерами (длина х ширина х высота): 330 мм x 235 мм x 225 мм для больших коробок и 300 мм x 220 мм x 150 м для меньших коробок (рисунок 1B).
  3. Просверлите заднюю часть большого ящика, чтобы установить разъем для разъема ствола. Просверлите верхнюю часть большей коробки и вставьте верхнюю и нижнюю части меньшей коробки, чтобы обеспечить проход для электрических кабелей (рисунок 1C).
  4. Покрасьте все внутренние поверхности черными чернилами, чтобы способствовать однородному светообразованию (рисунок 1D).
  5. Параллельно прикрепите три светодиодные ленты с 10 светодиодами каждая на верхней внутренней поверхности меньшей коробки (рисунок 1E).
  6. Установите датчик яркости в центре нижней внутренней поверхности меньшей коробки (рисунок 1F).
  7. Распечатайте структуру блока управления (рисунок 1G) с помощью файла 3D-печати (Дополнительный файл 2).
  8. Установите все компоненты (кнопку питания, потенциометры, сенсорную панель времени/запуска, светодиоды, датчик яркости, ЖК-дисплей, зуммер и блок питания) в порты платы управления ESP32, установленной внутри блока управления (рисунок 2).
  9. Загрузите программный код (Дополнительный файл 3, Дополнительный файл 4 и Дополнительный файл 5) и запустите тест, чтобы убедиться, что все соединения работают (рисунок 1H).
  10. Соберите коробки и закрепите их вместе, чтобы избежать зазоров и, следовательно, внешних световых помех и потерь излучаемого света. Прикрепите установленный блок управления к просверленной области в верхней части прототипа (рисунок 1I).
  11. Закрепите входную дверь из того же материала и размерами 330 мм х 225 мм (длина х ширина) на большую коробку с двумя небольшими петлями. Кроме того, прикрепите ленты на липучках боком к большей коробке, чтобы укрепить застежку прототипа (рисунок 1J). Установите ручку для манипулирования входной дверью оборудования.
  12. Прикрепите четыре резиновые ножки в нижней части прототипа, чтобы обеспечить большую стабильность во время операций (рисунок 1K).

2. Клеточные линии: выращивание, посев и обработка

  1. Химикалии
    1. Растворяют порфирин в диметилсульфоксиде (ДМСО) до достижения концентрации 100 мМ.
      ВНИМАНИЕ: ДМСО необходимо осторожно манипулировать (обращение с использованием средств индивидуальной защиты и в проветриваемом помещении). Тщательно манипулируйте как запасами, так и разбавленными растворами, чтобы избежать чрезмерного воздействия света.
  2. Клеточные линии
    1. Культивируйте клеточную линию HeLa в среде Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) с низким содержанием глюкозы, дополненной 10% фетальной бычьей сывороткой и 1% гентамицином.
    2. Храните колбы для культивирования в инкубаторе культуры клеток с 5%CO2 при температуре 37 °C.
    3. Управляйте и осматривайте клетки до тех пор, пока они не достигнут 80-90% слияния.
  3. Процесс посева
    1. Выньте питательную среду из колбы.
    2. Вымойте монослой ячейки pBS.
    3. Отделяют сливающуюся культуру клеток с трипсином-ЭДТА (0,5%) 1x в течение 5 мин при 37 °C. Прекращают действие трипсина путем повторного использования клеток культуральной средой, дополненной 10% фетальной бычьей сывороткой и 1% гентамицином.
    4. Подсчитайте повторно суспендированные клетки с помощью гемоцитометра и посейте их в 96-луночную пластину со скоростью 2,0 × 104 клетки в лунку.
    5. Подготовьте две пластины для темных и светлых условий.
    6. Инкубируйте пластины в течение 24 ч для прикрепления клеток.
  4. Процесс лечения
    1. Снимите среду с обеих 96-луночных пластин.
    2. Обрабатывают клетки 100 мкл повышения концентрации вертепорфина (от 0,045 до 24 мкМ, последовательное разведение).
    3. Инкубируют клетки с лекарственной обработкой в течение 24 ч, чтобы обеспечить интернализацию вертепорфина.
    4. Через 24 ч отбросить среду, содержащую препарат, промыть монослой клеток ПБС (100 мкл) и добавить безмедикаментозную среду (100 мкл).
    5. Накройте одну микропластинку алюминиевой фольгой, чтобы защитить ее от воздействия света, и инкубируйте ее в течение 24 часов. Эта пластина будет предоставлять управляющие данные для результатов PDT (темное состояние). Другая микропластинка будет использоваться в условиях освещения в устройстве.

3. Работа устройства

  1. Подключите устройство PDT к электрической розетке и включите его, нажав кнопку питания .
  2. Поместите другую микропластинку (световое состояние) в устройство PDT и закройте оборудование, скрепив входную дверь лентами на липучках.
  3. Используйте потенциометры для настройки конфигурации RGB (здесь эксперимент RGB 255, 255, 255 ) и установите цвет светового излучения.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Каждая комбинация RGB имеет определенный спектр излучения, который должен быть скорректирован для экспериментов с различными фотосенсибилизаторами и, следовательно, различными кривыми поглощения.
  4. Нажмите сенсорную панель (+)/(-), чтобы настроить конфигурацию времени (здесь эксперимент 60 минут ) и установить продолжительность анализа.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Временная конфигурация, в сочетании со значением излучения, будет определять плавность процесса - дозу света, применяемую в анализе.
  5. Проверьте информацию о настройке на дисплее.
  6. Нажмите кнопку Пуск , чтобы начать анализ. Убедитесь, что в начале анализа слышен зуммер с одним звуковым сигналом.
  7. В ходе эксперимента наблюдайте на дисплее информацию в режиме реального времени, такую как излучение и оставшееся время.
  8. Не открывайте входную дверь и не изменяйте конфигурацию во время анализа PDT.
  9. В конце анализа дождитесь четырехзвукового зуммера и электронной системы, чтобы выключить все светодиоды. Наблюдайте за готовым сообщением и конечным количеством затраченной энергии во время эксперимента на дисплее.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Конечное значение флюенса вычисляется с помощью уравнения (1):
    figure-protocol-1 (1)
    Где F равно Дж/см2 , а I равно мВт/см2 или мДж/с·см2. Значение излучения учитывает эффективность светодиодов (излучающего источника) и равномерно облученную область темной камеры (660см2) (уравнение [2]):
    figure-protocol-2 (2)
    Теоретическое значение излучения отображается на дисплее прибора на протяжении всего анализа PDT. В конце операции используйте уравнение (3) для вычисления флюенса:
    Флюенс (F) = интенсивность излучения (I, постоянное значение) × время работы (с) (3)

4. Анализ жизнеспособности клеток

  1. После анализа ФДТ накройте микропластинку, которая подвергалась воздействию света, и инкубируйте в течение 24 ч.
  2. После инкубационного периода удаляют культуральную среду с обеих пластин, промывают монослой клеток ПБС (100 мкл) и добавляют раствор МТТ (0,5 мг/мл, 100 мкл). Инкубируйте обе пластины - темные и светлые условия - в течение 4 ч, чтобы обеспечить образование кристаллов формамазана.
  3. Осторожно удалите раствор МТТ и растворите фиолетовые кристаллы раствором ДМСО/этанола (1:1).
  4. После полного растворения кристаллов проводят измерение поглощения с помощью микропластичного считывателя при 595 нм.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Устройство может быть использовано в других важных экспериментах, таких как ROS-опосредованная гибель клеток, вызванная фотосенсибилизаторами после воздействия света с помощью проточной цитометрии30.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Последнее устройство PDT, названное PhotoACT, включало темную камеру для выделения до четырех многолуночных микропластин, а его верхняя внутренняя поверхность была оснащена набором из 30 рассеянных светодиодов, запрограммированных на испускание различных спектров видимого света (рисунок 3 и дополнительный файл 6). Устройство было построено с использованием двух связанных коробок: внутренней коробки, спроектированной как темная камера для анализов PDT, и внешней коробки для п...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Окончательное устройство PhotoACT было удобно строить с коммерчески доступными недорогими компонентами общей стоимостью менее 50 долларов. Дополнительные преимущества включают в себя низкие требования к техническому обслуживанию, способность облучать несколько типов культуральных пластин, одновременное использование до четырех единиц на анализ, малый вес (2 кг) / размер (44 см3), который обеспечивает портативность, точное и воспроизводимое облучение (данные не показаны), а также удобный и простой интерфейс нас...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Мы благодарим Артура Энрике Гомеса де Оливейру и Лукаса Джулиана Круза Гомеса за помощь в съемочном процессе. Этот проект был поддержан Бразильским исследовательским советом (CNPq, номера грантов 400953/2016-1-404286/2021-6) и Fundação Araucária-PPSUS 2020/2021 (SUS2020131000003). Это исследование было также частично профинансировано Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-Brasil (CAPES)-Finance Code 001.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
0,5% трипсин-ЭДТА (10 раз)Gibco15400054Реагент для диссоциации клеточной культуры млекопитающих
3D-принтерFlashforgeFinder модель
96-луночных планшетов Нестерильные, полистирольные и высокосвязывающие поверхностные пластины с плоским дном, используемые для 2D-клеточной культуры
Датчик
TSL2561 модель с уровнями обнаружения 0,1-40.000+ люкс и интерфейсом I2C
Кнопки
Зуммер
КолбыСтерильные, полистирольные, прямоугольные донные колбы с поверхностью, обработанной тканевой культурой (TC), скошенной горловиной и вентиляционной крышкой (размеры)
Центрифужные пробиркиСтерильные полипропиленовые пробирки емкостью 15/50 мл, используемые для разведения клеточной культуры на стадии посева анализа
CO2 Плата
ESP32
DMEM (модифицированная орлиная среда Дульбекко) является широко используемой базальной средой для поддержки роста многих различных клеток млекопитающих.
DMSOSigma-AldrichD4540-500MLДиметилсульфоксид, ≥ 99,5% (GC), подходит для культуры растительных клеток
Фетальная бычья сыворотка Gibco12657029FBS обеспечивает наилучшее соотношение цены и качества, обеспечивая постоянство роста клеток с течением времени и проходов.
Гентамицин (50 мг/мл)Gibco15750060Водорастворимый антибиотический препарат, первоначально очищенный от гриба  Микромоноспора пурпурная. Гентамицин действует, предотвращая загрязнение клеточной культуры
ГемоцитометрNeubauer узорчатая камера, используемая для подсчета клеток на этапе посева анализа
Инвертированный лабораторный микроскопLeicaDM IL LED
Laminar Flow HoodCabin предназначен для защиты рабочей среды от загрязнений путем поддержания постоянного, однонаправленного потока воздуха, отфильтрованного HEPA, над рабочим процессом площадь. Используется на нескольких этапах культивирования клеток и лечебных процедур
ЖК-дисплей
LED RGB WS2812модели 5050 RGB SMD со встроенным процессором. Лента с 30 светодиодами, длиной 1 метр и мощностью 9 Вт
МДФ ДВПтолщиной 3 мм ДВП средней плотности
Микроцентрифужные пробиркистерильные, полипропиленовые пробирки с безопасной крышкой и емкостью 1,5/2,0 мл. Удобные инструменты для манипуляций с малыми объемами на этапе обработки анализа
Микропланшетный ридерThermoFischerMultiskan FC Microplate Photometer предназначен для обнаружения широкого диапазона длин волн поглощения (340-850 нм). Оборудование использовалось для оценки жизнеспособности клеток после инкубации МТТ.
Реактив МТТИнвитрогенМ64943-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолия бромид. Используется для анализа жизнеспособности клеток
Операционная системаReal Time Engineers ltd.FreeRTOS
P10 микрипипеткаНеэлектронная, одноканальная, 1-10 μ Емкость
L P1000 микропипеткаНеэлектронная, одноканальная, 10-1000 мкм; Емкость L
P200 микропипеткаНеэлектронная, одноканальная, 20-200 мкм; L емкость
PDT ОборудованиеLumaCareModel LC-122
Фосфат-буферизированный физиологический раствор pH 7,4Gibco10010031Сбалансированная солевая формула, используемая для промывки клеток во время культивирования и процедур анализа Наконечники
потенциометра
Нестерильные, универсальные подходящие, 10/200/1000 μ L максимальные объемы
ВертепорфинСигма-ОлдричSML0534-5 мгВертепорфин, ≥ 94% (ВЭЖХ)
яркости Arduino для клеточных культур контроллера инкубатора Программное обеспечение для проектирования Trimble SketchUp DMEM High Glucose Gibco 11965092

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ferlay, J., et al. International agency for research on cancer. Global Cancer Observatory: Cancer Today. 23 (7), https://gco.iarc.fr/today/home 323-326 (2018).
  2. Gottesman, M. M., Fojo, T., Bates, S. E. Multidrug resistance in cancer: role of Atp-dependent transporters. Nature Reviews Cancer. 2 (1), 48-58 (2002).
  3. Szakacs, G., Paterson, J. K., Ludwig, J. A., Boothe-Genthe, C., Gottesman, G. A. Targeting multidrug resistance in cancer. Nature Reviews Drug Discovery. 5 (3), 219-234 (2006).
  4. Ackroyd, R., Kelty, C., Brown, N., Reed, M. The history of photodetection and photodynamic therapy. Photochemistry and Photobiology. 74 (5), 656-669 (2001).
  5. Hamblin, M. R. Photodynamic therapy for cancer: what's past is prologue. Photochemistry and Photobiology. 96 (3), 506-516 (2020).
  6. Barr, H., et al. The contrasting mechanisms of colonic collagen damage between photodynamic therapy and thermal injury. Photochem Photobiol. 46 (5), 795-800 (1987).
  7. Algorri, J. F., Ochoa, M., Roldán-Varona, P., Rodríguez-Cobo, L., López-Higuera, J. M. Photodynamic therapy: A compendium of latest reviews. Cancers. 13 (17), 4447(2021).
  8. Aniogo, E. C., Plackal, B., George, B. P. A., Abrahamse, H. The role of photodynamic therapy on multidrug resistant breast cancer. Cancer Cell International. 19, 91(2019).
  9. Spring, B. Q., Rizvi, I., Xu, N., Hasan, T. The role of photodynamic therapy in overcoming cancer drug resistance. Photochemical & Photobiological Sciences. 14 (8), 1476-1491 (2015).
  10. Dougherty, T. J., Grindey, G. B., Fiel, R., Weishaupt, K. R., Boyle, D. G. Photoradiation therapy. II. Cure of animal tumors with hematoporphyrin and light. Journal of the National Cancer Institute. 55 (1), 115-121 (1975).
  11. Etcheverry, M. E., Pasquale, M. A., Garavaglia, M. Photodynamic therapy of HeLa cell cultures by using LED or laser sources. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 160, 271-277 (2016).
  12. Guo, Q., Dong, B., Nan, F., Guan, D., Zhang, Y. 5-Aminolevulinic acid photodynamic therapy in human cervical cancer via the activation of microRNA-143 and suppression of the Bcl-2/Bax signaling pathway. Molecular Medicine Reports. 14 (1), 544-550 (2016).
  13. Mroz, P., Yaroslavsky, A., Kharkwal, G. B., Hamblin, M. R. Cell death pathways in photodynamic therapy of cancer. Cancers. 3 (2), 2516-2539 (2011).
  14. Mahalingam, S. M., Ordaz, J. D., Low, P. S. Targeting of a photosensitizer to the mitochondrion enhances the potency of photodynamic therapy. ACS Omega. 3 (6), 6066-6074 (2018).
  15. Granville, D. J., Levy, J. G., Hunt, D. W. C. Photodynamic treatment with benzoporphyrin derivative monoacid ring A produces protein tyrosine phosphorylation events and DNA fragmentation in murine P815 cells. Photochemistry and Photobiology. 67 (3), 358-362 (1998).
  16. Castano, A. P., Demidova, T. N., Hamblin, M. R. Mechanisms in photodynamic therapy: part two - cellular signaling, cell metabolism and modes of cell death. Photodiagnosis Photodynamic Therapy. 2 (1), 1-23 (2014).
  17. Detty, M. R., Gibson, S. L., Wagner, S. J. Current clinical and preclinical photosensitizers for use in photodynamic therapy. Journal of Medicinal Chemistry. 47 (16), 3897-3915 (2004).
  18. Allison, R. R. Photodynamic therapy: oncologic horizons. Future Oncology. 10 (1), 123-142 (2014).
  19. Chepurna, O., et al. Photodynamic therapy with laser scanning mode of tumor irradiation. Optical Fibers and Their Applications 2015. 9816, 323-326 (2015).
  20. Huang, Z. A review of progress in clinical photodynamic therapy. Technology in Cancer Research and Treatment. 4 (3), 283-293 (2005).
  21. Chepurna, O., et al. LED-based portable light source for photodynamic therapy. Optics in Health Care and Biomedical Optics. 11190, 109-115 (2019).
  22. Hasson, O., Wishkerman, A. CultureLED: A 3D printer-based LED illumination cultivation system for multi-well culture plates. HardwareX. 12, 00323(2022).
  23. Wu, X., et al. Localised light delivery on melanoma cells using optical microneedles. Biomedical Optics Express. 13 (2), 1045-1060 (2022).
  24. Erkiert-Polguj, A., Halbina, A., Polak-Pacholczyk, I., Rotsztejn, H. Light-emitting diodes in photodynamic therapy in non-melanoma skin cancers-own observations and literature review. Journal of Cosmetic and Laser Therapy. 18 (2), 105-110 (2016).
  25. Neupane, J., Ghimire, S., Shakya, S., Chaudhary, L., Shrivastava, V. P. Effect of light emitting diodes in the photodynamic therapy of rheumatoid arthritis. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 7 (1), 44-49 (2010).
  26. Lins, E. C., et al. A novel 785-nm laser diode-based system for standardization of cell culture irradiation. Photomedicine and Laser Surgery. 31 (10), 466-473 (2013).
  27. Hopkins, S. L., et al. An In vitro cell irradiation protocol for testing photopharmaceuticals and the effect of blue, green, and red light on human cancer cell lines. Photochemical and Photobiological Sciences. 15 (5), 644-653 (2016).
  28. Zhang, K., Waguespack, M., Kercher, E. M., Spring, B. Q. An automated and stable LED array illumination system for multiwell plate cell culture photodynamic therapy experiments. Research Square. , 1-18 (2022).
  29. Gálvez, E. N., et al. Analysis and evaluation of the operational characteristics of a new photodynamic therapy device. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 37, 102719(2022).
  30. Bretin, L., et al. Photodynamic therapy activity of new human colorectal cancer. Cancers. 11 (10), 1474(2019).
  31. T. SketchUp. , Available from: https://www.sketchup.com/ (2022).
  32. LCDR PhotoDynamic Therapy (PDT) Equipment Repository. GitHub, Inc. , Available from: https://github.com/PhotoDynamicTherapy (2022).
  33. W3C CSS Color Module Level 3. W3C, Inc. , Available from: https://www.w3.org/TR/css-color-3/#SRGB (2022).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

2DHeLa

Похожие статьи