Die antimikrobielle photodynamische Therapie (aPDT) stellt eine neue Alternative für die Behandlung von Candida-Infektionen dar. Es existieren nämlich nur wenige antimykotische Medikamente, die auch im klinischen Gebrauch sind, wie beispielsweise Imidazol und Miconazol. Allerdings treten immer mehr Candida-Spezies auf, die gegen diese Medikamentengruppe Resistenzen bilden. Aus diesem Grund soll ...
Zusammenfassung (Deutsch)
Die antimikrobielle photodynamische Therapie (aPDT) stellt eine neue Alternative für die Behandlung von Candida-Infektionen dar. Es existieren nämlich nur wenige antimykotische Medikamente, die auch im klinischen Gebrauch sind, wie beispielsweise Imidazol und Miconazol. Allerdings treten immer mehr Candida-Spezies auf, die gegen diese Medikamentengruppe Resistenzen bilden. Aus diesem Grund soll die photodynamische Wirksamkeit von Photosensibilisatoren, die bereits eine antimikrobielle Wirkung auf Bakterien zeigen, auf C. albicans eruiert werden. Dazu wurde im ersten Teil der vorliegenden Doktorarbeit untersucht, inwieweit verschiedene neue Derivate von SAPyR eine photodynamische Wirkung auf Candida albicans zeigen. Dazu wurden verschiedene Versuche mit C. albicans und den Derivaten von SAPyR in Abhängigkeit verschiedener Parameter wie Inkubationszeit, Konzentration der Photosensibilisatoren, Lösungsmittel und Lichtdosis, sowie vom Waschen der Proben durchgeführt. Hierzu wurden Derivate von SAPyR mit länger werdenden Alkyl-Ketten untersucht. So konnte erstmals bei Perinaphthenon-Derivaten mit zunehmender Kettenlänge eine Zunahme der photodynamischen Inaktivierung von C. albicans nachgewiesen werden. Mittels der „Uptake“-Versuche wurde untersucht, inwiefern die Alkylketten der Photosensibilisatoren einen Einfluss auf die Anlagerung bzw. die Aufnahme der Photosensibilisatoren durch C. albicans hatten. Auch hier zeigte sich, dass die Alkyl-Ketten einen positiven Einfluss auf den „Uptake“ von Candida haben. Im zweiten Teil der Doktorarbeit wurde der Einfluss einer LED405nm-Lampe im Vergleich zur BlueV UV802L auf die photodynamische Inaktivierung von S. aureus und E. coli mit dem Photosensibilisator SAPyR untersucht. Dazu wurden die Mikroorganismen mit verschiedenen Photosensibilisatorkonzentrationen für 10 s inkubiert und anschließend mit einer Energiedosis von 1,2 J/cm² mit den beiden Lampen bestrahlt. Um einen besseren Vergleich der beiden Lampen zu erhalten, wurden die absorbierten Photonen berechnet. Bei der photodynamischen Inaktivierung der Bakterien konnte kein Unterschied zwischen den Lampen beobachtet werden, wobei jedoch mit der LED405nm-Lampe 1,4 mal so viele Photonen von SAPyR absorbiert werden können als mit der BlueV UV802L. Der große Vorteil der LED405nm-Lampe ist jedoch die mit nur 6 s kurze Bestrahlungszeit. D. h., die gesamte Prozesszeit kann deutlich verkürzt werden, um eine antimikrobielle photodynamische Inaktivierung zu erreichen.
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
The treatment of fungal infections with aPDT is an alternative to conventional antibiotics, since there are only a few drugs available for treating fungal infections. Two of these drugs are Imidazol and Miconazol, but there are an increasing number of candida-strains, which are resistant against this sort of drugs. Hence, the photodynamic inactivation of C. albicans with photosensitizers, which ...
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
The treatment of fungal infections with aPDT is an alternative to conventional antibiotics, since there are only a few drugs available for treating fungal infections. Two of these drugs are Imidazol and Miconazol, but there are an increasing number of candida-strains, which are resistant against this sort of drugs. Hence, the photodynamic inactivation of C. albicans with photosensitizers, which previously showed an antimicrobial effect against bacteria, was investigated. Therefore, the first part of the dissertation examines whether several new derivatives of SAPyR have a photodynamic effect on C. albicans. For that reason, different experiments with C. albicans and derivatives of SAPyR dependent on several parameters like incubation time, concentration of the photosensitizers, solvent, light dose and washing of the suspension were performed. Therefore derivatives of SAPyR containing different length of alkyl-chains were investigated. Thus it could be demonstrated for the first time that an increase of the antimicrobial photodynamic inactivation of C. albicans was dependent on the length of the alkyl-chains of these new perinaphthenone derivatives. In addition by using uptake experiments it was examined whether the alkyl-chains of the photosensitizers influence the binding or absorption of the photosensitizers by C. albicans. Again, it was found that the alkyl-chains have a positive impact on the "uptake" of Candida. The second part of the dissertation investigates the impact of a LED405nm lamp in comparison to the BlueV UV802L on the photodynamic inactivation of S. aureus and E. coli using the photosensitizer SAPyR. Therefore, the microorganisms were incubated for 10s with different photosensitizer concentrations and were radiated with an energy dose of 1,2 J/cm² using both lamps. In order to get a better comparison of both lamps, the absorbed photons were calculated. Having a look at the photodynamic inactivation of the bacteria, no difference between the two lamps was observed. Though, with the LED405nm lamp, SAPyR is able to absorb 1.4 times more photons than with the BlueV UV802L. The main advantage of the LED405nm lamp is the short irradiation time of 6s meaning the whole process time can be reduced significantly in order to achieve an antimicrobial photodynamic inactivation.
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