Для оптимізації ФД впливу на тканини й спрямованого пошуку найбільш ефективних ФС необхідно зрозуміти механізм їх дії на клітинному рівні, з'ясувати, як структура ФС визначає їх фізико-хімічні властивості, а ті, у свою чергу, впливають на ФД ефективність.
Крім чисто фотофізичних і фотохімічних характеристик, таких як коефіцієнт поглинання червоного світла або ближнього ІЧ випромінювання, квантовий вихід триплетних станів барвника і квантовий вихід фотогенерації О2, велике значення мають властивості ФС, що визначають їх взаємодію з клітиною і механізм клітинної смерті. За своє короткий час життя О2 дифундує в клітці не більше ніж на 10-20 нм. Тому він повинен надавати переважно локальне вплив поблизу молекул ФС. Таким чином, локалізація сенсибілізатора відіграє вирішальну роль у механізмі фотоповрежденія клітини. Вона визначає мішені, які в першу чергу піддаються ФД впливу [10].
Барвники можуть проникати в клітку, як шляхом дифузії, так і в результаті ендоцитозу, коли деякий обсяг позаклітинної рідини захоплюється всередину ендоцитозних бульбашок, що транспортуються в клітку.
Дифузійне проникнення ФС в клітку і його внутрішньоклітинна локалізація сильно залежать від розмірів молекул, полярності (гідрофобні гідрофільність), сумарного заряду і розподілу заряджених груп (симетричне або асиметричне), здатності до утворення водневих зв'язків, схильності агрегації і т.д. Крім того, локалізація ФС в клітці залежить від часу інкубації, складу позаклітинного середовища, наприклад, від присутності в ній сироватки крові або білків [12].
2.2 Мішені для фотосенсибилизаторов
Найбільш значна роль у транспорті фотосенсибілізатора до клітин або молекул-мішеней приписується антитілам, ліпосомам і лектинів [11, 12]. Ліпопротеїди плазми крові, особливо їх низькомолекулярна фракція, здатні доставляти будь фотосенсибілізатори до клітин-мішеней, прикріплюючись до їх специфічних рецепторів. Найбільшим числом рецепторів до ліпопротеїдів володіють активно проліферуючі клітини, включаючи пухлинні і ендотелій судин. Іншим способом доставки фотосенсибілізатора до клітин є моноклональні антитіла. Фотоіммунологія навіть використовує спеціальний термін - антитіл-опосередкований фотолізіс.
Кон'югати моноклональних антитіл - фотосенсибілізатор у великих концентраціях прикріплюються до цитоплазматичної мембрані пухлинної клітини. При генерації синглетного кисню відбувається пошкодження мембрани з подальшою загибеллю клітини мішені [28]. Така цілеспрямована доставка фотосенсибілізатора до клітини-мішені дозволяє знизити дозу лікарського препарату [28].
2.3 Внутрішньоклітинні мішені фотосенсибилизаторов
За допомогою електронної і флуоресцентної мікроскопії вдалося показати, що фотосенсибілізатор найбільш активно накопичується на мембрані цитоплазми, в органелах клітини, зокрема мітохондріях, приводячи до негайної інактивації мітохондріальних ферментів (цитохром - С оксидази, сукцинатдегідрогенази, кальцієвої помпи ) [10]. Хлорин, бензопорфірін, фталоцианин призводять до пошкодження лізосом, результатом чого стає витік гідролітичних ензимів. Спостерігається також пошкодження ДНК ядра клітини.
У зв'язку з великою кількістю побічних ефектів нині існуючих фотосенсибилизаторов постає питання про пошук нових речовин в якості фотосенсибилизаторов і створенні нових препаратів, що мають меншою токсичністю.
2.4 Джерела світла для ФДТ
Поряд з пошуком нових і ефективних фотосенсибілізаторів, розроблялися і численні джерела світла, як лазерні, так і нелазерні. До нелазерні джерел відносяться ксенонові і ртутні лампи, а останнім часом і матриця, що складається з світлодіодів. Вибір джерела залежить від спектральних характеристик використовуваного фотосенсибілізатора, а також від локалізації і розмірів новоутворення. Для порушення похідних Гематопорфірин та інших фотосенсибилизаторов при проведенні фотодинамічної терапії використовуються різні лазерні системи: лазер на барвниках з накачуванням аргоновим лазером, лазер на парах золота, лазер на барвниках з накачуванням лазером на парах міді, лазер на барвниках з накачуванням ексимерним лазером, твердотільні лазери з подвоєною частотою випромінювання. Але, в останні роки найбільшою і заслуженою популярністю користуються діодні лазери.
2.5 Спрямована доставка фотосенсибилизаторов
Процес доставки ФС до пухлинних клітин та їх ефективного фотоповрежденія ділиться на два етапи:
а) доставка ФС, внутрішньовенно введеного в кровоносне русло, до пухлини;
б) транспорт ФС всереди...
