Optické konštanty ftalocyaninu v úlohe fotodynamickej terapie

Kristína Husárová

Bakalářská práce

Optical Constants of Phthalocyanine and Their Importance in Photodynamic Therapy

Anotace:

Cieľom tejto bakalárskej práce je určenie optických konštánt meďnatého ftalocyanínu, ktorý má zásadnú úlohu vo fotodynamickej terapii, ako fotosenzitizér, čím je chemická látka citlivá na svetlo. Práve interakciou fotosenzitizéru so svetlom dochádza ku vzniku reaktívnych foriem kyslíka, a následne k usmrteniu nádorových buniek u pacienta. K samotnému určeniu optických konštánt bola použitá metóda spektroskopickej elipsometrie, ktorá je založená na zmene polarizácie svetla po odraze na rozhraní dvoch rôznych prostredí, na základe čoho je možná presná charakterizácia optických vlastností študovaného materiálu. Vzhľadom na požadované vlastnosti vhodného fotosenzitizéru, ktoré musí vykazovať pre správnu funkciu a priebeh fotodynamickej terapie, sme sa zamerali na jeho absorpciu v oblasti terapeutického okna (maximálna penetračná hĺbka v danom tkanive, teda v spektrálnom intervale 620-800 nm).Hodnoty experimentálne určených optických konštánt ftalocyanínu boli parametrizované vhodnou matematickou funkciou a následne porovnávané s teoretickými hodnotami vypočítanými ab-initio a prezentovanými v literatúre. Toto zrovnanie umožní ďalší stupeň vyladenia teoretických ab-initio postupov, a teda lepšiu predikciu vlastností fotosenzitizéru v oblasti fotodynamickej terapie.

Abstract:

The aim of this bachelor thesis is to determine the optical constants of copper phthalocyanine, which has a crucial role in photodynamic therapy as a photosensitizer, making the chemical sensitive to light. It is the interaction of photosensitizer with light that results in the formation of reactive oxygen species and the subsequent killing of tumor cells in the patient. To determine the optical constants, the method of spectroscopic ellipsometry was used, which is based on the change of polarization of light after it is reflection from sample surface. On the basis of measured ellipsometric parameters it is possible to accurately characterize the optical properties of the studied material. Given the properties of a suitable photosensitizer, which must have for proper function and course of photodynamic therapy, we focused on the photosensitizer absorption in the area of the therapeutic window (maximum penetration depth in a given tissue, spectral range 620-800 nm). At the same time, however, we extended the studied spectral field to the UV region in order to verify the reliability of theoretical ab-initial calculations currently used for the calculation of optical constants of various materials.

Klíčová slova

Fotodynamická terapia, nádor, fotosenzitizér, spektroskopická elipsometria, ftalocyanín, pigment, reaktívne formy kyslíka, optické konštanty, ab-initio, terapeutické okno

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 30. 6. 2020

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Dr. Mgr. Jan Mistrík, Ph.D.

Univerzita Pardubice

Fakulta chemicko-technologická

Bakalářský studijní program / obor:
Speciální chemicko-biologické obory / Klinická biologie a chemie