Phenothiazine의 직업적 노출기준(TLV-TWA)은 $5mg/m^3$으로 권고되었다. TLV-TWA의 수준은 피부자극과 변색, 각막염 그리고 태양광에 직접 노출되었을 때 나타나는 광감작반응의 가능성을 최소화하기 위해 설정되었다. 고용량의 phenothiazine을 경구 투여하면 간과 신장이 손상되며 용혈성의 빈혈이 발생한다. Phenothiazine의 피부흡수에 의한 전신 독성이 증명되어 피부흡수 "Skin" 경고주석을 권고하였다. 감작제(SEN)와 발암성 경고주석 그리고 TLV-STEL을 설정하기에는 유용한 자료가 부족하다.
본 연구의 목적은 630 nm light emitting diode (LED)와 광감작제인 5-aminolevulinic acid (ALA)를 이용하여 병원균에 대한 광역학치료의 효과를 평가하는 것이었다. 1.5×104 cells/mL의 세균 현탁액을 ALA 농도의 10, 5, 2.5, 1.25, 0.625 mg/mL로 희석하여 30분간 배양 후 LED (energy density 18 J/cm2 )빛을 조사하였다 그 결과는 P. aeruginosa 에서는 광감작제를 처리하지 않은 군과 LED 빛만을 쬔 것은 각 평균 415, 245개가 형성되었다. 이에 반해 광역학 치료군인 ALA의 농도 10, 5, 2.5, 1.25 mg/mL에서 평균 109, 225, 297, 285개의 집락이 형성되었다. E. faecalis에서는 대조군인 광감작제를 처리하지 않은 군은 평균 8,750개의 집락을 형성하였고 빛만 쬔 군은 평균 8,000개의 집락을 형성하였다. 이에 반해 광역학 치료군인 ALA의 농도 5, 2.5, 1.25, 0.625 mg/mL 에서 평균 0, 2350, 4825, 7475개의 집락이 형성되었다. 결론적으로 그람음성균이 P. aeruginosa 보다 E. faecalis에서 더 좋은 광역학 치료효과를 보였으며, ALA와 630 nm LED를 이용한 광역학 치료의 가능성을 증명하였다.
이 연구의 목적은 광감작제인 라다클로린과 포토프린을 발광다이오드에 접목하여 포도알균의 광역학치료 효과를 평가하고자 하였다. 실험방법은 황색포도알균이나 표피포도알균의 $1{\times}10^5CFU/ml$이 되게 균주부유액을 준비하였고, 광감작제(포토프린 또는 라다클로린)를 1.25, 2.5, 5, $10{\mu}g/ml$가 되도록 희석하였다. 균주희석액은 에너지밀도 각각 $14.4J/cm^2$와 $19.8J/cm^2$로 630 또는 670 파장 발광다이오드 빛을 조사하였다. 황색포도알균과 표피포도알균의 집락형성수는 포토프린 $5{\mu}g/ml$ 농도에서 33, 50개의 집락이 각각 형성되었고, 두 세균 모두 라다클로린 $5{\mu}g/ml$ 농도에서는 완전한 살균을 나타냈다. 유세포분석에 의한 형광강도는 정상세포보다 죽은세포에서 증가를 보였다. 투과전자현미경의 사진에서는 세포막의 손상과 부분적으로 세포형태의 파괴가 관찰되었다. 이 결과로 포토프린과 라다클로린을 이용한 광역학치료는 항균치료의 새로운 방법이 될 수 있음을 제의한다.
Objectives: In this report, we confirmed the distributed pattern of ALA and ALA-methylester in normal and tumor-bearing region. Materials and Methods: ALA and ALA-methylester were administered to nude mouse by intratumoral, subcutaneous and intravenous injection. After injection, the fluorescence in normal and tumor region was measured by LESA (laser electronic spectrum analyzer). Results: The tumor-specificity of ALA and ALA-methylester was shown in the case of intratumoral injection. In all case, the fluorescence caused by ALA and ALA-methylester was maximally increased in 2 hours after injection. Then while the fluorescence level was rapidly decreased to control level in normal region, it was still remained in tumor region. Conclusion: According to this result, The intratumoral injection was more efficient administration method for PDT/PDD than subcutaneous and intravenous injection.
광감각제를 이용한 광역학 치료는 필요한 특정 부위에만 빛을 조사하여 치료 효과를 나타내는 부작용이 적은 방법이다. 5-aminolevulinic acid (ALA)는 다양한 생물체에서 합성되는 대표적 광감제로 암진단과 치료를 포함하는 다양한 분야에서 사용되고 있다. 본 연구에서는 다양한 파장의 LED, 유기산 전구체 및 glucose 농도 변화를 통한 Rhodobacter sphaeroides의 최적 성장 조건과 ALA 생산 조건을 확립하기 위한 실험을 진행하였다. 백열등과 동일한 광도 아래에서 Rhodobacter sphaeroides에 850 nm LED 빛을 조사하면 대조군 대비 균주의 성장과 ALA의 생산 농도를 각각 1.5배 및 1.8배 증가시킬 수 있고, 전구체로 pyruvic acid를 첨가한 경우 850 nm 파장의 LED만 조사한 경우 보다 ALA의 생산 농도를 약 2.8배 증가 시켰으며 동일 배양 조건에 40 mM glucose를 첨가하여 배양한 결과 Rhodobacter sphaeroides의 성장은 850 nm 파장의 LED 조사와 pyruvic acid를 첨가한 것에 비해 약 2.9배, ALA의 생산 농도는 약 3.4배 (20 mM) 증가되었다. 건조체 질량당 ALA의 생산은 20 mM과 40 mM glucose에서 대조군 대비 각각 약 1.4배 높은 결과를 나타냈다. 결론적으로 다양한 파장의 LED 중 850 nm 파장의 LED가 Rhodobacter sphaeroides의 성장률 및 ALA의 생산을 최대로 높였으며, 5 mM pyruvic acid와 40 mM glucose의 농도에서 최적의 Rhodobacter sphaeroides 성장과 ALA 생산을 확인하였다.
연구배경 : 광역학치료는 체내의 풍부한 산소, 외부에서 공급되는 레이저 그리고 레이저 빛에 예민한 반응을 보이는 광감작제를 이용한 새로운 항암치료 방법으로, 그 원리는 체내의 산소와 빛에 예민한 반응을 보이는 광감작제가 레이저에 의하여 화학적인반응을 일으켜 생성되는 단일항 산소와 이에 의하여 유발되는 자유라디칼이 암세포를 손상시키는 것이다. 광역학치료에 의한 세포사의 주요 형태로 아포프토시스가 관여한다고 알려져 있다. 이에 저자들은 A549 폐암세포주에서의 광역학치료에서 세포독성이 광감작제의 농도, 레이저 조사량, 그리고 시간의 경과에 따라서 어떠한 양상으로 나타나는지 그리고 세포사의 특징으로 아포프토시스 유무에 대해서 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 폐암세포주로 A549 폐암세포주를 이용하였고, 광감작제로 ALA를, 그리고 레이저는 632nm diode 레이저를 사용하였다. ALA 의 용량은 $10{\mu}g/m{\ell}$, $100{\mu}g/m{\ell}$, 그리고 $1mg/m{\ell}$를 사용하였고 레이저의 조사량은 1.6, 3.2, $6.4J/cm^2$ 이었다. 세포독성검사는 crystal violet assay를 이용하였고 아포프토시스 유무는 Hoechst 33342 와 propium iodide 이중염색 방법을 이용하여 분석하였다. 결 과 : A549 폐암세포주에서 ALA를 이용한 광역학치료시 ALA의 농도증가에 따른 세포독성의 증가가 관찰되었고 또한 레이저의 조사량 증가에 따라서도 세포독성의 증가가 관찰되었다. 그리고 세포독성의 형태는 아포프토시스임을 확인할 수 있었다. 그러나 광역학치료 후 시간의 경과에 따른 세포독성의 변화는 관찰되지 않았다. 결 론 : ALA를 이용한 광역학치료는 A549 폐암세포주의 항암효과가 있음을 알 수 있었으며 이는 아포프토 시스의 유도에 의해 이루어짐을 확인할 수 있었다. 향후 광역학치료-유도성 아포프토시스의 기전에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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