Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54078 БИООРГАНИЧЕСКАЯ, БИОФИЗИЧЕСКАЯ И МЕДИЦИНСКАЯ ХИМИЯ BIOORGANIC, BIOPHYSICAL AND MEDICINAL CHEMISTRY БИООРГАНИЧЕСКАЯ, БИОФИЗИЧЕСКАЯ И МЕДИЦИНСКАЯ ХИМИЯ ANNIHILATION DELAYED FLUORESCENCE OF PROBES AS A TUMOR OXYGEN LEVEL INDICATOR ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АННИГИЛЯЦИОННОЙ ЗАМЕДЛЕННОЙ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ ЗОНДА ДЛЯ ОЦЕНКИ СОДЕРЖАНИЯ КИСЛОРОДА В ОПУХОЛЯХ Ишемгулов А Т Ishemgulov A T azamat.ischemgulov@yandex.ru Летута С Н Letuta S N letuta@com.osu.ru Муханова А Ф Mukhanova A F Пашкевич С Н Pashkevich S N Сокабаева С С Sokabaeva S S Оренбургский государственный университет ru Orenburg State University ru Оренбургский государственный университет ru Orenburg State University ru Оренбургский государственный университет ru Orenburg State University ru Оренбургский государственный университет ru Orenburg State University ru Оренбургский государственный университет ru Orenburg State University ru 25 12 2016 25 12 2016 1 2 113 116 20 12 2016 20 12 2016 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54078/view

В работе представлены результаты измерения кинетики длительной люминесценции эритрозина в опухолях и здоровых тканях молочной железы лабораторных мышей. Обнаружен эффект тушения замедленной флуоресценции в режиме строб-периодического возбуждения люминесценции, зависимый от частоты следования лазерных импульсов. Установлена связь описанного эффекта с уменьшением вклада в свечение реакций кросс-аннигиляции триплет-возбуждённого люминофора и синглетного кислорода. Проанализировано влияние тушения замедленной флуоресценции на интенсивность фосфоресценции зонда. Показано, что с помощью описанного явления можно оценить расходование тканевого кислорода в ходе фотодинамических процессов.

The decay kinetics of erythrosine delayed luminescence in malignant and healthy biological tissues of laboratory mice was investigated. Upon periodical pulse excitation of luminescence an effect of delayed fluorescence suppression was discovered. The glow quenching value is dependent on the laser pulses repetition period. It is shown that the effect is associated with the decrease in the contribution of luminescence via photogenic annihilation reaction of triplet sensitizer and singlet oxygen excited states. In addition, the oxygen-dependent fluorescence decay affecting to the phosphorescence intensity is discussed. The obtained data suggest that it is possible to evaluate intensive oxygen consumption into a tissue using annihilation delayed fluorescence.

 замедленная флуоресценция биологические ткани синглет-триплетная аннигиляция синглетный кислород delayed fluorescence biological tissues singlet-triplet annihilation singlet oxygen

Krasnovsky A. A. (Jr.) Primary Mechanisms of Photoactivation of Molecular Oxygen. History of Development and the Modern Status of Research. Biochemistry (Moscow), 2007, vol. 72, pp. 1065-1080. Krasnovsky A. A. (Jr.) Primary Mechanisms of Photoactivation of Molecular Oxygen. History of Development and the Modern Status of Research. Biochemistry (Moscow), 2007, vol. 72, pp. 1065-1080. Letuta S. N., Kuvandykova A. F., Pashkevich S. N., Saletskii A. M. Features of the delayed fluorescence kinetics of exogenous fluorophores in biological tissues. Russian Journal of Physical Chemistry A, 2013, vol. 87, pp. 1582-1587. Letuta S. N., Kuvandykova A. F., Pashkevich S. N., Saletskii A. M. Features of the delayed fluorescence kinetics of exogenous fluorophores in biological tissues. Russian Journal of Physical Chemistry A, 2013, vol. 87, pp. 1582-1587. Кучеренко М.Г. Кинетика молекулярных фотопроцессов. Постановка и решение задач. Оренбург: ООО ИПК «Университет», 2012, 190 c. [Kucherenko M.G. Kinetics of molecular photo processes. Problem formulation and solutions. Orenburg: ООО IPC «Universitet», 2012, 190 p. (In Russ.)]. Kucherenko M.G. Kinetika molekulyarnyh fotoprocessov. Postanovka i reshenie zadach. Orenburg: OOO IPK «Universitet», 2012, 190 c. [Kucherenko M.G. Kinetics of molecular photo processes. Problem formulation and solutions. Orenburg: OOO IPC «Universitet», 2012, 190 p. (In Russ.)]. Berezin M.Y., Achilefu S. Fluorescence lifetime measurements and biological imaging. Chem. Rev., 2010, vol. 110, pp. 2641-2684. Berezin M.Y., Achilefu S. Fluorescence lifetime measurements and biological imaging. Chem. Rev., 2010, vol. 110, pp. 2641-2684. Plaetzer K., Krammer B., Berlanda J., Berr F., Kiesslich T. Photophysics and photochemistry of photodynamic therapy: fundamental aspects. Lasers Med. Sci., 2009, vol. 24, pp. 259-268 Plaetzer K., Krammer B., Berlanda J., Berr F., Kiesslich T. Photophysics and photochemistry of photodynamic therapy: fundamental aspects. Lasers Med. Sci., 2009, vol. 24, pp. 259-268 Узденский А.Б. Клеточно-молекулярные механизмы фотодинамической терапии. СПб.: Наука, 2010, 192 c. [Uzdensky A.B. Cell and molecular mechanisms of photodynamic therapy. Saint-Peterburg: Nauka, 2010, 129 p. (In Russ.)] Uzdenskiy A.B. Kletochno-molekulyarnye mehanizmy fotodinamicheskoy terapii. SPb.: Nauka, 2010, 192 c. [Uzdensky A.B. Cell and molecular mechanisms of photodynamic therapy. Saint-Peterburg: Nauka, 2010, 129 p. (In Russ.)] Snyder J.W., Skovsen E., Lambert J.D.C., Poulsen L., Ogilby P.R. Optical detection of singlet oxygen from single cells. Phys. Chem. Chem. Phys., 2006, vol. 8, pp. 4280-4293 Snyder J.W., Skovsen E., Lambert J.D.C., Poulsen L., Ogilby P.R. Optical detection of singlet oxygen from single cells. Phys. Chem. Chem. Phys., 2006, vol. 8, pp. 4280-4293 Li B., Lin H., Chen D., Wilson B.C., Gu Y. Singlet oxygen detection during photosensitization. J. Innov. Opt. Health Sci., 2013, vol. 6, pp. 1330-1332. Li B., Lin H., Chen D., Wilson B.C., Gu Y. Singlet oxygen detection during photosensitization. J. Innov. Opt. Health Sci., 2013, vol. 6, pp. 1330-1332. Papkovsky, D., Zhdanov, A.V., Fercher, A., Dmitriev, R., Hynes, J. Phosphorescent Oxygen-Sensitive Probes. Springer Briefs in Biochemistry and Molecular Biology, 2012, pp. 1245-1255. Papkovsky, D., Zhdanov, A.V., Fercher, A., Dmitriev, R., Hynes, J. Phosphorescent Oxygen-Sensitive Probes. Springer Briefs in Biochemistry and Molecular Biology, 2012, pp. 1245-1255. Dmitriev R.I., Papkovsky D.B. Optical probes and techniques for O2 measurement in live cells and tissue. Cell. Mol. Life Sci., 2012, vol. 69, pp. 2025-2039. Dmitriev R.I., Papkovsky D.B. Optical probes and techniques for O2 measurement in live cells and tissue. Cell. Mol. Life Sci., 2012, vol. 69, pp. 2025-2039. Scholz M., Dědic R., Valenta J., Breitenbach T., Hàla J. Real-time luminescence microspectroscopy monitoring of singlet oxygen in individual cells. Photochem. Photobiol. Sci., 2014, vol. 13, pp. 1203-1212. Scholz M., Dědic R., Valenta J., Breitenbach T., Hàla J. Real-time luminescence microspectroscopy monitoring of singlet oxygen in individual cells. Photochem. Photobiol. Sci., 2014, vol. 13, pp. 1203-1212. Letuta S.N., Kuvandykova A.F., Pashkevich S.N. The Kinetics of Exogenous Phosphors Delayed Fluorescence in Tissues. J. Anal. Oncology, 2012, vol. 1, pp. 107-110. Letuta S.N., Kuvandykova A.F., Pashkevich S.N. The Kinetics of Exogenous Phosphors Delayed Fluorescence in Tissues. J. Anal. Oncology, 2012, vol. 1, pp. 107-110. Moiseeva E.V. Original approaches to test antibreast cancer drugs in a novel set of mouse models. Utrecht: Proefschrift Universiteit Utrecht, 2005, 191 p. Moiseeva E.V. Original approaches to test antibreast cancer drugs in a novel set of mouse models. Utrecht: Proefschrift Universiteit Utrecht, 2005, 191 p. Veuthey T., Herrera G., Dodero V.I. Dyes and Stains: from molecular structure to histological application. Frontiers in Bioscience, 2014, vol. 19, pp. 91-112. Veuthey T., Herrera G., Dodero V.I. Dyes and Stains: from molecular structure to histological application. Frontiers in Bioscience, 2014, vol. 19, pp. 91-112. Baker A., Kanofsky J.R. Quenching of singlet oxygen by biomolecules from L1210 leukemia cells. Photochem. Photobiol., 1992, vol. 55, p. 523. Baker A., Kanofsky J.R. Quenching of singlet oxygen by biomolecules from L1210 leukemia cells. Photochem. Photobiol., 1992, vol. 55, p. 523.