РАЗРАБОТКА ПЕРСОНИФИЦИРОВАННОГО ПОДХОДА ПРИ ВЫЯВЛЕНИИ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ УЧАСТКОВ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ПОЛОСТИ РТА НА ОСНОВЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ДЕСНЫ К МЕТИЛЕНОВОМУ СИНЕМУ

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2021-01-07

1-ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского», Российская Федеpация, 410012, Саратов, Астраханская ул., д. 83; 2-ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского», Российская Федеpация, 410012, Саратов, Большая Казачья ул., д. 112; 3-Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН (ИНБИ РАН)ФГУ «Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии Российской академии наук», Российская Федерация, 119071, Москва, Ленинский проспект, д. 33, стр. 2; 4-ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский государственный университет», Российская Федерация, 634050, Томск, пр. Ленина, д. 36; 5-ФГБУН «Институт проблем точной механики и управления Российской академии наук», Российская Федеpация, 410028, Саратов, Рабочая ул., д. 24 Е-mail: selif-ei@yandex.ru

Введение. Своевременная диагностика и персонифицированный подход к лечению заболеваний конкретного пациента – одна из важнейших современных задач в медицине и в стоматологии в частности. Применение фармацевтических средств, с помощью которых удается одновременно проводить диагностику и терапию различных заболеваний лежит в основе нового метода, известного как тераностика. Количественное определение проницаемости биологических мембран по отношению к различным агентам – маркерам, вследствие сложного многокомпонентного строения биотканей и нелинейного характера процессов диффузии является актуальной задачей медицинской биофизики. Цель исследования. В данной работе определяется проницаемость прикрепленной десны свиньи по отношению к водному раствору тиазинового красителя, широко применяемого в стоматологии – метиленового синего. Методы. Определение проницаемости основывается на вычислении эффективного коэффициента диффузии метиленового синего в ткань десны в диапазоне длин волн от 200 до 800 нм при применении спектроскопии диффузного отражения. При использовании второго закона Фика и закона Бугера–Ламберта–Бера получено уравнение, связывающее кинетику изменения эффективной оптической плотности и коэффициент диффузии препарата в биоткань. Результаты. Впервые была определена проницаемость ткани прикрепленной десны свиньи по отношению к водному раствору метиленового синего, которая составила р=(9,91±1,36)·10-7 см2/с, эффективный коэффициент диффузии составил D=(4,56±0,72)·10-7 см2/с (n=4) при толщине образцов слизистой десны l=0,46±0,09 см. Заключение. Полученные в работе результаты коррелируют с литературными данными для других биологических тканей и могут быть использованы в клинических протоколах лечения с применением метиленового синего. Поскольку данный краситель обладает фотосенсибилизирующими свойствами, результаты необходимо учитывать при проведении сеансов фотодинамической терапии, при физиопроцедурах с применением светолечения и при диагностических мероприятиях, которые используют метиленовый синий, в качестве маркера патологических участков слизистой оболочки полости рта.

Список литературы: 
  1. Dougherty T.J., Gomer C.J., Henderson B.W., Jori G., Kessel D., Korbelik M., Moan J., Peng QJ. Photodynamic Therapy. J. Natl. Cancer Inst. 1998; 90 (12): 889–905. https://doi.org/10.1093/jnci/90.12.889.
  2. Пальцев М.А., Белушкина Н.Н., Чабан Е.А. 4П-медицина как новая модель здравоохранения в Российской Федерации. Оргздрав: новости, мнения, обучение. 2015; 2 (2): 48–54. [Pal’cev M.A., Belushkina N.N., Chaban Е.А.. 4P-medicina kak novaya model’ zdravoohraneniya v Rossijskoj Federacii. Orgzdrav. 2015; 2 (2): 48–54 (in Russian)]
  3. Тучин В.В. Оптика биологических тканей. Методы рассеяния света в медицинской диагностике, 2-е издание. Физматлит. 2012; 811. [Tuchin V.V. Tissue Optics: Light Scattering Methods and Instruments for Medical Diagnostics. 3rd edition. Bellingham. WA: SPIE Press. 2015; 866 (in Russian)]
  4. Lashkari S.M., Kariminezhad H., Amani H., Mataji P. Introduction of 5-aminolevulinic acid as a theranostics agent in dentistry. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 2019; 25: 336–43. https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2019.01.021.
  5. Koushki E., Mohammadabadi F.M., Baedi J., Ghasedi A. The effects of glucose and glucose oxidase on the Uv-vis spectrum of gold nanoparticles: A study on optical biosensor for saliva glucose monitoring. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 2020; 30: 10171. https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2020.101771.
  6. Shitomi К., Miyaji Н., Miyata S., Sugaya T., Ushijima N., Akasaka T., Kawasaki H. Photodynamic inactivation of oral bacteria with silver nanoclusters/rose bengal nanocomposite. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 2020; 30: 101647. https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2019.101647.
  7. Macedo P.D., Corbi S.T., Oliveira G.J.P., Rodrigues J., Perussi J.R., Rib А.О., Marcantonio R.A.Ch. Hypericin-glucamine antimicrobial photodynamic therapy in the progression of experimentally induced periodontal disease in rats. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 2019; 25: 43–9. https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2018.11.003.
  8. Wang W., Huang D., Ren J., Li R., Feng Zh., Guan Ch., Bao B., Cai B., Ling J., Zhou Ch. Research Paper Optogenetic control of mesenchymal cell fate towards precise bone regeneration. Theranostics. 2019; 9 (26): 8196–205. https://doi.org/10.7150/thno.36455.
  9. Huang T-Ch., Chen Ch-J., Ding Sh-J., Chen Ch-Ch. Antimicrobial efficacy of methylene blue-mediated photodynamic therapy on titanium alloy surfaces in vitro. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 2019; 25: 7–16. https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2018.11.008.
  10. Panevin V.Yu., Firsov D.A., Sofronov А.N., Ter-Martirosyan А.L. A digital system of fluorescence visualization for antibacterial photodynamic therapy in dentistry. St. Petersburg Polytechnical University J.: Physics and Mathematics. 2015. https://doi.org/10.1016/j.spjpm.2015.12.009.
  11. Genina E.A., Titorenko V.A., Belikov A.V., Bashkatov A.N., Tuchin V.V. Adjunctive dental therapy via tooth plaque reduction and gingivitis treatment by blue light-emitting diodes tooth brushing. J. Biomed. Opt. 2015; 20 (12): 128004. https://doi.org/10.1117/1.JBO.20.12.128004.
  12. Okamoto С.В., Bussadori S.K., Prates R.A., Costa A.C., Horliana А.С.R.T, Fernandes K.P.S., Motta L.J. Photodynamic therapy for endodontic treatment of primary teeth: A randomized controlled clinical trial. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 2020; 30: 101732. https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2020.101732.
  13. Гажва С.И., Котунова Н.А., Куликов А.С., Применение фотодинамической терапии в алгоритме лечения эрозивно-язвенной формы красного плоского лишая слизистой оболочки рта. Современные проблемы науки и образования. 2018; 4: 13–5. [Gazhva S.I., Shmatova S.O., Goryacheva T.P., Hudoshin S.V. Clinical efficacy of using different methods of sterilizing periodontal pockets with a diode laser in the treatment of chronic periodontitis of moderate severity. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2014; (6): 1071 (in Russian)]
  14. Беликов А.В., Пушкарева А.Е., Скрипник А.В. Теоретические и экспериментальные основы лазерной абляции биоматериалов. СПб: СПбГУ ИТМО, 2011; 230. [Belikov A.V., Pushkareva A.E., Skripnik A.V. [Theoretical and experimental bases of laser ablation of biomaterials]. Saint Petersburg: SPbGU ITMO, 2011; 230 (in Russian)]
  15. Giannelli M., Formigli L., Lorenzini L., Bani D. Combined photoablative and photodynamic diode laser therapy as an adjunct to non-surgical periodontal treatment: a randomized split-mouth clinical trial. J. Clin. Periodontol. 2012; 39 (10): 962–70. https://doi.org/10.1111/j.1600- 051X.2012.01925.x.
  16. Afkhami F., Akbari S., Chiniforush N. Entrococcus faecalis elimination in root canals using silver nanoparticles, photodynamic therapy, diode laser, or laser-activated nanoparticles: An in vitro Study. J. Endod. 2017; 43 (2): 279–82. https://doi.org/10.1016/j.joen.2016.08.029.
  17. Kotyk A., Janacek K. Cell membrane transport. Principles and Techniques. Second edition. Czechoslovakia In collaboration with the Staff of the Laboratory PLENUM PRESS. New York and London, 1974. https://doi.org/10.1007/978-1-4613-4413-1.
  18. Генина Э.А., Башкатов А.Н., Чикина Е.Э., Тучин В.В. Диффузия метиленового синего в слизистой оболочке верхнечелюстной пазухи человека. Биофизика. 2007; 52 (6): 1104–11. [Genina E.A., Bashkatov A.N., Chikina, E.E., Tuchin V.V. Diffusion of Methylene Blue in human maxillary sinus mucosa. Biophysics. 2007; 52 (6): 56–64 (in Russian)].
  19. Боровский Е.В. Терапевтическая стоматология. Учебник. МИА. 2003; 246. [Borovskij E.V. Terapevticheskaya stomatologiya. Uchebnik. MIA. 2003; 246 (in Russian)]
  20. Генина Э.А., Башкатов А.Н., Тучин В.В. Исследование диффузии фотодинамического красителя индоцианинового зеленого в коже с помощью спектроскопии обратного рассеяния. Квантовая электроника. 2014; 44 (7): 689–95. [Genina, E.A., Bashkatov, A.N., Tuchin, V.V. Study of diffusion of indocyanine green as a photodynamic dye into skin using backscattering spectroscopy. Quantum Electronics. 2014; 44 (7): 689–95 (in Russian)]