Časově rozlišená fluorescence protoporfyrinu IX

• Thesis title in thesis language (Slovak): Časově rozlišená fluorescence protoporfyrinu IX
• Thesis title in Czech: Časově rozlišená fluorescence protoporfyrinu IX
• Thesis title in English: Time-Resolved Fluorescence of Protoporphyrin IX
• Key words: fluorescence, TCSPC, protoporfyrin IX
• English key words: fluorescence, TCSPC, Protoporphyrin IX
• Academic year of topic announcement: 2014/2015
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: slovenština
• 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: 13.10.2014
• Date of assignment: 17.10.2014
• Confirmed by Study dept. on: 28.11.2014
• Date and time of defence: 23.06.2015 00:00
• Date of electronic submission: 20.05.2015
• Date of submission of printed version: 27.05.2015
• Date of proceeded defence: 23.06.2015
• Opponents: Mgr. Anna Fučíková, Ph.D.

Guidelines

1. seznámení se se základy a principy fotodynamické terapie a fotodiagnostiky v medicíně
2. rešerše dosud publikovaných výsledků
3. zvládnutí práce s časově rozlišeným měřením fluorescence – TCSPC
4. měření časově rozlišené fluorescence protoporfyrinu IX v roztocích
5. případně adaptace sběrného systému pro měření se světlovodem

References

[1] LAKOWICZ, J. R. Principles of Fluorescence Spectroscopy. Berlin : Springer, third edition, 2006. doi: 10.1007/978-0-387-46312-4. ISBN 978-0387-31278-1.
[2] BECKER, W. Advanced Time-Correlated Single Photon Counting Techniques. 81 / Springer Series in Chemical Physics. Berlin, Germany : Springer, 2005. ISBN 978-3-540-26047-9.
[3] WILSON, B. C. – PATTERSON, M. S. The physics, biophysics and technology of photodynamic therapy. Physics in Medicine and Biology. 2008, 53, s. R61–R109. doi: 10.1088/0031-9155/53/9/R01.
[4] POTTLER, R. et al. (Ed.). Photodynamic Therapy with ALA. A Clinical Handbook. 6 / Comprehensive Series in Photochemistry and Photobiology. Cambridge : RSC Publishing, 2006. ISBN 978-0-85404-341-5.

Preliminary scope of work

Protoporfyrin IX je významným fotosensibilizátorem využívaným ve fotodynamické terapii (PDT) onkologických onemocnění. Tento fotosensibilizátor je tzv. endogenní, neboť vzniká přímo v těle jako prekursor v biosyntéze hemu. V rychle proliferujících buňkách, např. rakovinných, je regulace jeho produkce narušena, a proto se zde po exogenním přidání jeho prekursoru (aminolevulové kyseliny) na rozdíl od zdravé tkáně hromadí. Přirozený výskyt protoporfyrinu IX v buňkách může být využit i pro fotodiagnostiku, která umožňuje neinvazivně odlišit zdravou a nemocnou tkáň na základě rozdílů v jeho fluorescenci. V rámci práce bude studována kinetika fluorescence protoporfyrinu IX metodou časově korelovaného čítání jednotlivých fotonů (TCSPC) v roztocích o různých koncentracích, ve směsích s biologicky relevantními molekulami a případně i v buněčných kulturách zdravých a rakovinných buněk.

Preliminary scope of work in English

Protoporphyrin IX is an important photosensitizer in photodynamic therapy (PDT) of oncologic diseases. This photosensitizer is endogenous one, as it occurs naturally in the body as a precursor in the biosynthesis of heme. The regulation of its production is impaired in rapidly proliferating cells, eg. cancer ones, and therefore it accumulates there after exogenous addition of the precursor (aminolevulinic acid). The natural occurrence of protoporphyrin IX in cells can also be used for fotodiagnsis, which allows non-invasively distinguish healthy and diseased tissue on the basis of differences in the fluorescence. In this work, the kinetics of fluorescence of protoporphyrin IX will be studied by time-correlated single photon counting (TCSPC) in solutions of various concentrations, in mixtures with biologically relevant molecules and optionally also in cell cultures of normal and cancerous cells.