光动力医学的原理及其应用发展.pdf

光動力醫學的原理及其應用發展 陳進庭/林郁欣 民國七十年代以來 ，癌症一直位居國人十大死 移而產生光化學反應 （在組織細胞中主要是產生單相 自因之ㄧ ，而在癌症的治療上 ，目前主要以外科 氧 singlet oxygen），這就是光動力治療的基本原理 。 手術 、放射治療 、化學藥物治療 、免疫治療或綜合療法 來破壞或抑制癌細胞的生長 ，但引起的副作用 ，如化療 一 、光動力醫學治療的起源及發展歷史 所造成的骨髓抑制 、食慾減低 、腹瀉 ，放射治療所引起 圖2簡圖所示 ，即為光動力醫學在人類歷史發展的 的吞嚥困難等 ，使病患身心受到影響 ，甚至治療配合度 歷程 。人類文明中 ，「光 」被用來治療疾病 ，已有三千 低 ，常無法達到預期的療效 。因此早期的診斷與治療對 多年的歷史 ，在古埃及 、印度及中國 ，人們已經知道利 於 此 疾 病 的 診 治 是 相 當 重 要 的 。光 動 力 醫 學 用陽光來治療多種疾病 ，如牛皮癬 、白斑病 、痀僂病以 (Photodynamic，泛指光動力診斷 Medicine)(Photodynamic 及皮膚癌等 。約在西元前 1000年 ，希臘生理學家 Diagnosis,簡稱 PDD) 與光動力治療(Photodynamic Herodotus提出日光浴療法 ，主張使身體曝曬於陽光下 Therapy,簡稱PDT) ，是目前發展已趨成熟的一種癌病變 有助於健康的恢復 。而後 ，於印度及埃及的文獻中皆提 診治方法 。光動力醫學 ，其應用的基本原理和分子在基 到從植物提煉出的psoralens可用來治療白斑病 ，此時已 態(Ground時吸收特定波長的光能量而躍升到受激 state) 有添加感光物質以增加光療法效果的想法 。直到十九世 態(Excited後 ， state)因為能量釋放而引發的化學變化有 紀末 ，開始有學者對於光療法進行有系統的研究 ，開啟 關 。如圖1札布蘭斯基簡圖所示 、當分子吸收能量後由 了現代光治療的新紀元 。1900年 ，德國醫學院的學生 受激態的單相態(Singlet直接將能量釋放 state)，而回到 Oscar Raab發現以碇紅 (acridine投予草履蟲red)，配合 基態並釋放出可偵測的螢光 ，這一特性即可應用來發展 特定波長光線的照射可造成草履蟲死亡 。因此 ，在二十 螢光診斷技術 ；但若被激發的分子在單相態發生電子旋 世紀初 ，科學家開始有以結合化學物質與光可致使細胞 轉(Electron導致進行系統間 spin)(Intersystem)的跨越而 死亡的概念 。西元1901年 ，丹麥科學家Niels Finsen發 成為三相態(Triplet時 ， state)即容易因為進行能量的轉 圖 1　札布蘭斯基示意圖(Jablonski diagram)顯示光感物質在被光激發後能量的可能轉移過程 資料來源 ：台灣大學醫學院光電生物醫學研究中心暨生命科學院微生物生化研究所