Фотомедицина. Биофизика фотобиологических процессов

Весьма перспективным  при прояснении вопроса о роли фотосистемы II в процессах выделения  водорода является использование мутантов с сайт-специфичными повреждением в ФС II. Были использованы мутанты водоросли C. reinhardtii, обладающие различной кислород-выделяющей активностью. Представлялось, что частичная потеря кислородвыделяющей активности будет иметь следствием ускорение перехода в анаэробные условия, но не должна отрицательно сказаться на скорости продукции Н₂ . Однако оказалось, что, чем больше повреждена способность ФС II к выделению О₂ , тем сильнее снижена способность к выделению водорода. Изучение динамики накопления и расхода метаболитов (крахмала, формата и ацетата) в разных мутантах в ходе серного голодания показало, что образование водорода в большей, чем ожидалось, степени коррелирует с активностью ФС II. Эти исследования могут быть основой для разработки биотехнологических приемов для увеличения выхода Н₂ .  

 

В Медицине 
В XIX веке в связи с развитием науки резко возрос интерес к гелиотерапии – лечению солнечным светом. Было опубликовано множество работ, подтверждающих эффективность солнечного света для профилактики и терапии рахита, цинги, заболеваний суставов и кожи. Было также выявлено бактерицидное действие коротковолнового ультрафиолетового (УФ) излучения. Были созданы источники искусственного света.

За исследования по фотомедицине датскому врачу и ученому R. Finsen в 1903 году была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине. Начав свои работы с применения красного света для облегчения течения оспы, солнечного и УФ света для лечения туберкулеза кожи, он создал систему ламп обозначенную как «искусственное солнце», основал институт по фототерапии, названный впоследствии его именем.

К этому же периоду начала XX века относится разработка принципиально  нового лечебного метода, основанного  на применении бактерицидных свойств  УФ излучения для стерилизации жидкостей  и, в частности, крови. В 20-х годах  американский исследователь E. Knott создал установку для экстракорпорального облучения крови УФ излучением и последующей реинфузией облученной крови пациенту (АУФОК). Первые же эксперименты и клинические исследования подтвердили высокую эффективность этого метода в лечении септических заболеваний. В дальнейшем было показано иммуномодулирующее, дезинтоксикационное действие АУФОК, доказано улучшение микроциркуляции и реологии крови после УФ облучения. Однако впоследствии бурное развитие химической промышленности, появление антибиотиков, кортикостероидных и других мощных фармакопрепаратов надолго оттеснили фотомедицину на положение вспомогательного метода лечения. 
Ситуация снова начала меняться в последней четверти XX века, когда стало ясно, что, несмотря на огромные и бесспорные достижения, фармакотерапия не в состоянии решить проблему сохранения здоровья, что за ее успехи приходится расплачиваться растущей аллергизацией населения, развитием резистентных к антибиотикам штаммов микроорганизмов, а также разнообразными осложнениями из-за побочного действия лекарств. 
К тому же периоду относится бурное развитие лазерных технологий и начало исследований по влиянию лазерного света на организм человека и биологические объекты.

В настоящее время в  медицине применяются лазерные установки  самых различных типов для  решения весьма разнообразных задач. Лазерный луч удаляет опухоли, сваривает  ткани, останавливает кровотечение, дробит почечные камни, разрушает атеросклеротические  бляшки в кровеносных сосудах.

Наряду с высокоэнергетическими  разрушающими лазерами в последние  годы все большее применение находят  низкоинтенсивные лазерные установки. Низкоинтенсивное лазерное излучение (НИЛИ) оказалось высокоэффективным  средством для стимуляции репарации  в ранах, хронических трофических  язвах, при ожогах и разнообразных  гнойно-воспалительных заболеваниях. В клинике наибольшее применение нашли лазеры, генерирующие свет в  красном и инфракрасном диапазонах. При лечении различных патологических процессов применяется лазерное воздействие на кровь, кожу или слизистые  оболочки. В последние годы появились работы по применению в медицине излучений и других спектральных диапазонов. Показано, что экстракорпоральное облучение крови синим светом является весьма мощным терапевтическим средством, действующим на реологию и микроциркуляцию крови. Отмечена эффективность при лечении нейросенсорной тугоухости, облитерирующего атеросклероза, гнойно-воспалительных процессов.

Имеются работы по стимуляции светом (лазерным и некогерентным) точек  акупунктуры.

Таким образом, отмеченное положительное  влияние на больной организм света  различных источников и спектральных характеристик, отсутствие значительных побочных эффектов, простота и дешевизна процедур привлекают повышенное внимание к дальнейшему изучению и более дифференцированному применению методик фотомедицины.

На сайте Вы найдете  разнообразную информацию и ссылки на исследования по фотобиологии, фотомедицине, лазерной, квантовой терапии, биологическому действию УФ и синего излучений и др., а также адреса производителей аппаратуры, организаций, обществ и пр., имеющих отношение к тематике фотомедицины и фотобиологии.

 

Новое в Фотомедицине:

До недавнего времени  для проведения инвазивной фотомодификации крови применялось световое излучение красного или ультрафиолетового диапазонов. Однако в последние годы ряд исследователей начали проявлять интерес к медико-биологическим эффектам облучения крови синим светом.

Работы по изучению влияния  синего света на развитие, рост и  интенсивность обменных процессов  у детенышей животных (поросят, телят, личинок мух, головастиков) были начаты в середине XIX века. Было показано, что  при облучении синим светом рост и развитие происходят значительно  быстрее, чем при других видах  освещения.

Фототерапия синим светом широко применялась в России и Европе примерно в течение 40 лет, вплоть до начала эры антибиотиков. Отмечалось сильное обезболивающее, рассасывающее, бактерицидное действие синего света. В.И.Карандашов и др. (1997, 1998, 2000) исследовал влияние экстракорпорального облучения крови синим светом на реологические характеристики крови, на свертывающую систему крови, биологические, иммунологические, клинические показатели у больных с ИБС, облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей, нарушением мозгового кровообращения, бронхиальной астмой, хроническим обструктивным бронхитом. Облучение крови синим светом оказалось эффективным методом для нормализации реологических показателей.

Эффекты облучения крови  синим светом превосходили таковые  при лазерном (632,8 нм) и ультрафиолетовом облучении крови, а также при применении препаратов пентоксифиллина. Показано также позитивное влияние облучения крови синим светом на другие исследованные клинико-лабораторные параметры.

В настоящее время в  Республиканском Медицинском Центре «Армения», г. Ереван, Армения, проводятся работы по применению внутривенного  облучения крови синим светом при лечении нейросенсорной тугоухости, облитерирующего атеросклероза артерий нижних конечностей, гнойно-воспалительных процессов, хронических простатитов с весьма обнадеживающими клинико-лабораторными результатами. Применяется аппарат собственной конструкции.

Методика внутривенного  облучения крови с применением  одноразовых стерильных световодов имеет ряд преимуществ перед методиками экстракорпорального облучения, позволяет обходиться без применения антикоагулянтов и инструментария многоразового применения.