Fotogenerace singletního kyslíku verteporfinem

• Thesis title in Czech: Fotogenerace singletního kyslíku verteporfinem
• Thesis title in English: Photogeneration of singlet oxygen by Verteporfin
• Key words: singletní kyslík|luminiscence|verteporfin|fotodynamická terapie
• English key words: singlet oxygen|luminescence|verteporphin|photodynamic therapy
• Academic year of topic announcement: 2020/2021
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Chemical Physics and Optics (32-KCHFO)
• Supervisor: doc. RNDr. Roman Dědic, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 02.10.2020
• Date of assignment: 08.10.2020
• Confirmed by Study dept. on: 30.12.2020
• Date and time of defence: 08.07.2021 09:00
• Date of electronic submission: 21.05.2021
• Date of submission of printed version: 21.05.2021
• Date of proceeded defence: 08.07.2021
• Opponents: doc. RNDr. Peter Mojzeš, CSc.

Guidelines

1. stručné seznámení se s reaktivními formami kyslíku a s principem fotodynamické terapie
2. zvládnutí práce s absorpčním a fluorescenčním spektrometrem
3. zvládnutí měření na aparatuře pro časově rozlišenou luminiscenci singletního kyslíku
4. rešerše publikovaných výsledků
5. charakterizace verteporfinu pomocí absorpční a fluorescenční spektroskopie
6. měření luminiscence singletního kyslíku a tripletů verteporfinu v roztocích o různé koncentraci verteporfinu a kyslíku

References

[1] GILBERT, D. L. - COLTON, C. A. (Ed.). Reactive Oxygen Species in Biological Systems: An Interdisciplinary Approach. New York : Kluwer Academic Publishers, 2002.
[2] LAKOWICZ, J. R. Principles of Fluorescence Spectroscopy. Berlin : Springer, third edition, 2006. ISBN 978-0387-31278-1.
[3] ŠULCOVÁ, K. Fotosenzitizéry ve fotodynamické terapii nádorů, bakalářská práce, Farmaceutická fakulta Univerzity Karlovy, Hradec Králové, 2016.
[4] CASTANO, A. P. - DEMIDOVA, T. N. - HAMBLIN, M. R. Mechanisms in photodynamic therapy: part one - photosensitizers, photochemistry and cellular localization, Photodiagnosis and Photodynamic Therapy 2004, vol. 1, pp. 279-293.
[5] CASTANO, A. P. - DEMIDOVA, T. N. - HAMBLIN, M. R. Mechanisms in photodynamic therapy: part three - Photosensitizer pharmacokinetics, biodistribution, tumor localization and modes of tumor destruction, Photodiagnosis and Photodynamic Therapy 2005, vol. 2, pp. 91-106.
[6] SCMIDT-ERFURTH, U. - HASAN, T. Mechanisms of Action of Photodynamic Therapy with Verteporfin for the Treatment of Age-Related Macular Degeneration, Survey of Ophtalmology 2000, vol. 45, pp. 195-214.

Preliminary scope of work

Verteporfin je derivát porfyrinu, který je registrován pro fotodynamickou léčbu makulární degenerace (Visudyne). Cílem práce bude provést kompletní charakterizaci fotosensibilizačních vlastností verteporfinu při různých, především klinicky relevantních, koncentracích. Pomocí absorpční a fluorescenční spektroskopie koncentrační řady verteporfinu budou studovány jeho agregační vlastnosti. Na unikátní aparatuře pro detekci blízké infračervené luminiscence budou změřeny kinetiky luminiscence singletního kyslíku a tripletů verteporfinu při jeho různých koncentracích. To umožní nalézt optimální koncentraci pro budoucí měření v biologických systémech (buněčné kultury, CAM). Dále budou prováděna měření kinetik luminiscence singletního kyslíku a tripletů verteporfinu při různých koncentracích rozpuštěného kyslíku, aby bylo možné stanovit rychlostní konstantu zhášení verteporfinu kyslíkem.

Preliminary scope of work in English

Verteporfin is a porphyrin derivative registered for the photodynamic treatment of macular degeneration (Visudyne). The aim of the work will be to perform a complete characterization of the photosensitizing properties of verteporfin at various, especially clinically relevant, concentrations. Aggregation properties of verteporfin will be studied using absorption and fluorescence spectroscopy of the concentration series. The luminescence kinetics of singlet oxygen and verteporfin triplets at its various concentrations will be measured on a unique apparatus for the detection of near-infrared luminescence. This will make it possible to find the optimal concentration for future measurements in biological systems (cell cultures, CAM). In addition, measurements of singlet oxygen luminescence kinetics and verteporfin triplets will be performed at various dissolved oxygen concentrations to determine the rate constant of verteporfin quenching by oxygen.