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Desarrollo y estandarización de un sistema de irradiación para terapia fotodinámica aplicada en un modelo de cáncer de mama murino
Ivan Betsabeel Maldonado Olalde
Teresita Spezzia-Mazzocco
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
photodynamic therapy
breast cancer
irradiation system
murine model
La terapia fotodinámica (TFD) ha demostrado ser efectiva en el tratamiento de diversas enfermedades como el cáncer, este tratamiento consiste en la aplicación de un compuesto denominado fotosensibilizador (FS) que se combina con una fuente de luz para activarlo. En este trabajo de tesis se reporta el diseño y construcción de un sistema de irradiación desarrollado a partir de la tecnología LED que facilita la aplicación de esta terapia en tumores desarrollados en un modelo murino. Este sistema de irradiación consta de un controlador electrónico, una punta de irradiación con un área de irradiación de 1 cm2 y un software de control desarrollado en LabVIEW. El principio del funcionamiento del sistema consiste en la irradiación superficial con una luz a 600 – 700 nm con un pico máximo de emisión de 650 nm, con una potencia óptica promedio de 100 mW. A la vez se estudió el efecto citotóxico producido por la TFD mediada con azul de metileno (AM) en la línea celular de cáncer de mama murino 4T1 donde se utilizaron dosis de FS de 10 y 20 μM en combinación de una dosis de luz de 40 J/cm2 , donde se observó que la TFD genera un efecto citotóxico altamente significativo al reducir la viabilidad celular en un 72.9% y un 96.7% respectivamente. Posteriormente se estudió el efecto de la TFD sobre tumores de mama desarrollados a partir de la inoculación de células 4T1 en la glándula mamaria de ratonas Balb/c de 8 semanas de edad, las cuales fueron inoculadas con células 4T1 en una glándula mamaria del flanco derecho. La respuesta terapéutica se investigó mediante la inyección intratumoral de AM al 1% y posteriormente se irradiaron de forma superficial con una dosis de luz de 100 J/cm2. Estas condiciones generaron un retardo en el crecimiento tumoral de al menos el 63% en comparación con las ratonas control. La investigación reportada en esta tesis es de gran importancia, debido a que se presenta el efecto que se genera al utilizar TFD - AM en el modelo de cáncer de mama generado con células 4T1, el cual se considera un modelo altamente metastásico pues emula un cáncer en estadio IV. Es importante mencionar que las condiciones empleadas en esta investigación no se han reportado con anterioridad, Por lo que este trabajo permitió establecer las condiciones óptimas de FS y radiación para la estandarización del modelo tumoral de cáncer de mama, al igual que el desarrollo de un sistema de irradiación para la aplicación de la TFD en ratones.
Photodynamic therapy (PDT) has proven to be effective in the treatment of various diseases such as cancer, this treatment consists of the application of a compound called a photosensitizer that is combined with a light source to activate it. This thesis work reports the design and construction of an irradiation system developed from LED technology that facilitates the application of this therapy in tumors developed in a murine model. This irradiation system consists of an electronic controller, an irradiation tip with an irradiation area of 1 cm2 and a control software developed in LabVIEW. The principle of operation of the system consists of surface irradiation with a light at 600 - 700 nm with a maximum emission peak of 650 nm, with an average optical power of 100 mW. At the same time, the cytotoxic effect produced by methylene blue (AM) PDT was studied in the murine breast cancer cell line 4T1 where photosensitizer doses of 10 and 20 μM were used in combination with a light dose of 40 J/cm2. where it was observed that PDT generates a highly significant cytotoxic effect by reducing cell viability by 72.9% and 96.7% respectively. Subsequently, the effect of PDT on breast tumors developed from the inoculation of 4T1 cells in the mammary gland of 8-week-old Balb / c mice, which were inoculated with 4T1 cells in a mammary gland of the right flank, was studied. The therapeutic response was investigated by intratumoral injection of 1% AM and subsequently superficially irradiated with a light dose of 100 J/cm2. These conditions generated a delay in tumor growth of at least 63% compared to control mice. The research reported in this thesis is of great importance, because it presents the effect generated by using PDT-AM in the model of breast cancer generated with 4T1 cells, which is considered a highly metastatic model as it emulates a cancer in stage IV. It is important to mention that the conditions used in this research have not been previously reported, so this work allowed to establish the optimal conditions for the standardization of the breast cancer tumor model, as well as the development of an irradiation system for the application of PDT in mice.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
2022-04
Tesis de maestría
Español
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Maldonado Olalde I. B., (2022), Desarrollo y estandarización de un sistema de irradiación para terapia fotodinámica aplicada en un modelo de cáncer de mama murino, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
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Aparece en las colecciones: Maestría en Ciencias y Tecnologías Biomédicas

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