Mit Photochemotherapie wird das Einbringen von lichtsensibilisierenden Substanzen in den Körper eines Menschen und die anschließende Bestrahlung mit Licht geeigneter Wellenlänge zur Erzielung von therapeutischen Effekten bezeichnet. Hierbei kann Sauerstoff im ersten elektronischen Anregungszustand, Singulett-Sauerstoff, entweder eine zentrale Rolle einnehmen, wie z.B. bei der Photodynamischen Therapie von Tumoren, oder aber für eine Reihe von phototoxischen Nebenwirkungen verantwortlich sein. Zum Nachweis von Singulett-Sauerstoff wird im Rahmen der vorliegenden Arbeit dessen Lumineszenz bei 1270 nm zeitaufgelöst detektiert. Dies ermöglicht zunächst die Untersuchung der photophysikalischen Grundlagen der Erzeugung von Singulett-Sauerstoff durch eine Reihe von z.T. klinisch relevanten Photosensibilisatoren sowie dessen Relaxationsverhaltens in homogenen Lösungen. Dabei werden die Konzentrationen von Photosensibilisator, Sauerstoff sowie sogenannter Singulett-Sauerstoff-Quencher variiert und Relaxationsraten und -ratenkonstanten bestimmt. Um einen Übergang von den homogenen Lösungen zu zellulären Systemen zu schaffen, wird Singulett-Sauerstoff in wässrigen Suspensionen des Lipids Phosphatidylcholin generiert und dessen Relaxationszeit im Lipid bestimmt. Bei Verwendung von Zellsuspensionen ist für eine eindeutige Interpretation der gemessenen Singulett-Sauerstoff-Lumineszenz-Signale die subzelluläre Lokalisation des verwendeten Photosensibilisators zu bestimmen. Diese, sowie die Übereinstimmung der gemessenen Relaxationszeiten mit der Relaxationszeit des Singulett-Sauerstoff in Phosphatidylcholin lassen den Schluß zu, dass der nachgewiesene Singulett-Sauerstoff aus lipoiden Regionen von Zellmembranen stammt. Um zu zeigen, dass der lumineszenzspektroskopische Nachweis des Singulett-Sauerstoffs an lebenden Zellen erfolgte, wird die Zellvitalität nach der Messung der Singulett-Sauerstoff-Lumineszenz bestimmt und mit der zugehörigen Dunkelkontrolle verglichen.

The term photochemotherapy denotes the introduction of light sensitizing agents into the human body and the subsequent irradiation with light of appropriate wavelength to achieve therapeutic effects. Herein, oxygen in its first electronic excited state, so-called singlet oxygen, can either play a major therapeutic role, e.g. in photodynamic therapy of tumors, or be responsible for a number of phototoxic adverse effects. Within the current work, singlet oxygen is verified via the time-resolved detection of its luminescence at 1270 nm. Therefore, using homogenous solutions, basic photophysical investigations considering the generation of singlet oxygen by a set of photosensitizers � some of them are of clinical relevance � and its relaxation behavior are feasible. For this purpose, the concentrations of photosensitizer, oxygen as well as so-called singlet oxygen quenchers are varied and thus relaxation rates and rate conctants are determined. To achive a transition from homogenous solutions to cellular systems, singlet oxygen is generated in aqueous suspensions of the lipid phosphatidylcholine and its relaxation time within the lipid is determined. Considering cell suspensions, for a clear-cut interpretation of the measured singlet oxygen luminescence signals the sub-cellular localisation of the photosensitizer has to be determined. The latter, in combination with the agreement between the measured relaxation times and the singlet oxygen relaxation time in phosphatidylcholine allows the conclusion that the proven singlet oxygen originates from lipoid regions of cellular membranes. To prove that the measured singlet oxygen luminescence was derived from living cells, the cell vitality after the singlet oxygen luminescence measurement is determined and compared to the respective dark control.