CAM model pro luminiscenční monitorování PDT

• Thesis title in Czech: CAM model pro luminiscenční monitorování PDT
• Thesis title in English: CAM model fro luminescence monitoring of PDT
• Key words: fotodynamická terapie, chorioalantoidální membrána, časově rozlišená luminiscence
• English key words: photodynamic therapy, chorioallantoic membrane, time-resolved luminescence
• Academic year of topic announcement: 2017/2018
• Thesis type: diploma 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: 31.10.2017
• Date of assignment: 14.03.2018
• Confirmed by Study dept. on: 22.03.2018

Guidelines

1. seznámení se s principem PDT
2. základní seznámení se s obsluhou aparatury pro spektrálně a časově rozlišenou infračervenou luminiscenci
3. rešerše dosud publikovaných výsledků
4. vyvinutí vhodného experimentálního protokolu pro kultivaci CAM
5. pokusné měření luminiscence fotosensibilizátoru a singletního kyslíku z CAM

References

[1] RIBATTI, D. The Chick Embryo Chorioallantoic Membrane in the Study of Angiogenesis and Metastasis. Dordrecht : Springer, 2010. doi: 10.1007/978-90-481-3845-6. ISBN 978-90-481-3843-2.
[2] VÁGNEROVÁ, L. Využití testu CAM pro charakterizaci a studium invazivních vlastností rakovinných buněk. Master’s thesis, Charles University in Prague, Faculty of Sciences, 2011.
[3] GOMER, C. J. (Ed.). Photodynamic Therapy: Methods and Protocols. 635 / Methods in Molecular Biology. New York, USA : Humana Press, 2010. doi: 10.1007/978-1-60761-697-9. ISBN 978-1-60761-696-2.
[4] SCHMIDT-ERFURTH, U. – HASAN, T. Mechanisms of Action of Photodynamic Therapy with Verteporfin for the Treatment of Age-Related Macular Degeneration. Survey of Ophthalmology. 2000, 45, 3, s. 195–214. doi: 10.1016/S0039-6257(00)00158-2.

Preliminary scope of work

Fotodynamická terapie (PDT) je jednou z metod pro léčení onkologických a jiných závažných chronických onemocnění. Tato terapeutická metoda využívá vysoké reaktivity singletního kyslíku, který vzniká přenosem excitační energie z tripletů fotosensibilizátorů na kyslík v základním stavu. Vysoká reaktivita singletního kyslíku pak vede k oxidativnímu poškození nemocné tkáně. Detaily mechanismu účinku PDT je možné studovat pomocí časově rozlišené detekce slabé infračervené luminiscence singletního kyslíku, a to i přímo v buněčném prostředí. Jako mezistupeň mezi in vitro buněčnými kulturami a in vivo laboratorními zvířaty je možno využít kuřecí chorioalantoidální membránu (CAM) během vývoje kuřecího embrya. Tato membrána může díky rychlé tvorbě nových cév a potlačené imunitní odpovědi sloužit jako model pro studium angiogeneze a metastázujících nádorů. Cílem práce bude ověřit vhodnost použití tohoto modelu pro studium luminiscence singletního kyslíku v podmínkách Oddělení optické spektroskopie KChFO. Prvním úkolem bude vyvinout metodiku kutivace CAM na našem pracovišti. Druhým úkolem bude pokusit se detekovat časově rozlišenou luminiscenci singletního kyslíku při použití fotosensibilizátoru selektivně specifického k nově vytvořené cévní tkáni.

Preliminary scope of work in English

Photodynamic therapy (PDT) is a method for treating oncological and other serious chronic diseases. This therapeutic method utilizes the high reactivity of singlet oxygen, which is generated by excitation energy transfer from the triplet photosensitizers to oxygen in the ground state. The high reactivity of singlet oxygen leads to oxidative damage to the diseased tissue. Details of the mechanism of action of PDT can be studied by means of time-resolved detection of infrared luminescence of singlet oxygen, even in the cellular environment. Chicken chorioallantoic membrane (CAM) of chicken embryos during development can be used as an intermediate between in vitro cell cultures and in vivo laboratory animals. This membrane may serve as a model for studying angiogenesis and metastatic tumors due to the rapid formation of new blood vessels and suppressed immune responses. The goal will be to verify the suitability of this model for studies of singlet oxygen luminescence in Division of Optical Spectroscopy of Department of Chemical Physics and Optics. The first task will be to develop a CAM cultivation methodology in our lab. The second task will be to try to detect time-resolved luminescence of singlet oxygen using photosensitizers selective to the newly formed vascular tissue.