Zpožděná fluorescence protoporfyrinu IX pro medicínskou diagnózu

Abstract

Cílem této práce je analýza mechanismů zpožděné fluorescence na roztocích protoporfyrinu IX především pomocí měření časově rozlišené spektroskopie. Zpožděná fluorescence je typ fotoluminiscence, kdy luminofor přechází zpětným mezisystémovým křížením z tripletního stavu na první singletní hladinu a následně přechodem na základní hladinu vyzáří foton. Jednou z aplikací zpožděné fluorescence je měření parciálního tlaku kyslíku v mitochondriích in vivo. Pro správnou interpretaci dat je nutné porozumět procesům vzniku zpožděné fluorescence. Součástí práce bylo zprovoznění aparatury na simultánní měření časově rozlišené viditelné a infračervené spektroskopie. Byla proměřena absorpční a fluorescenční spektra protoporfyrinu IX za různých podmínek v dimethylformamidu a ethylenglykolu a rovněž byl studován vliv fotodegradace. Dále jsme měřili kinetiky zpožděné fluorescence a fosforescence singletního kyslíku z roztoků protoporfyrinu IX. Zejména jsme studovali jeden z možných mechanismů zpožděné fluorescence, a to "Singlet Oxygen Sensitized Delayed Fluorescence". Náš výzkum poukazuje na jeho součinnost spolu s termální zpožděnou fluorescencí, což by mohlo napomoci při analýze a interpretaci experimentálních dat. Práce je řešena také v kontextu výzkumu fotodynamické terapie, kde má protoporfyrin IX uplatnění jako...

The aim of this work is to analyse mechanisms of delayed fluorescence in solutions of protoporphyrin IX mainly through measurements of time-resolved spectroscopy. Delayed fluorescence is a type of fluorescence in which luminophore undergoes reversed intersystem crossing from triplet state to singlet state which is subsequently brought to the ground state by emission of photon. One of the applications of delayed fluorescence is a measurement of oxygen partial tension in mitochondria in vivo. For the right interpretation of the data it is necessary to understand the processes of generation of delayed fluorescence. A new experimental setup for simultaneous time-resolved measurements in infra-red and visible spectral regions was developed and tested as a part of the work. Absorption and fluorescence spectra of protoporphyrin IX were measured under different conditions in dimethylformamide and ethylenglycol solutions. The influence of photodegradation was regarded as well. Then we measured kinetics of protoporphyrin IX with the main focus on the influence of singlet oxygen-sensitized delayed fluorescence. Our research indicates that it participates together with thermal delayed fluorescence, which could be helpful in further interpretation and analysis of the experimental data. The research was carried out in...