2Centro per le Scienze Fotochimiche, Bowling Green State University, Ohio USA

Una molecola fotoeccitata decade allo stato elettronico fondamentale attraverso processi radiativi o non radiativi, questi ultimi consistono essenzialmente nella conversione dell'energia luminosa in energia termica. L'uso di sorgenti di luce pulsata ad alta densità di potenza (eg. 1 J/cm² in 10 ns) rende possibile l'assorbimento di più fotoni nello stesso volume da parte di un cromoforo prima che il suo decadimento termico diventi significativo. In queste condizioni l'incremento di temperatura rimane confinato al microintorno del cromoforo e provoca un danno termico su scala microscopica. Abbiamo utilizzato come sensibilizzatore fototermico la Ni-octabutossi-naftalocianina (NiNc) che è caratterizzata da un breve tempo di vita dei suoi stati elettronici eccitati, dalla capacità di decadere pressoché esclusivamente per via non radiativa e da una elevata fotostabilità.

Studi di accumulo della NiNc in cellule di melanoma amelanotico B78H1, hanno dimostrato che la quantità di naftalocianina legata aumenta all'aumentare della concentrazione nell'intervallo 1.3-7.7 microM e del tempo di incubazione (1-48 h). Studi di sensibilizzazione fototermica sono stati eseguiti con un laser Q-Switched Ti: Zaffiro a 850 nm operato in regime pulsato (30 ns, 10 Hz) e l'effetto di questo trattamento sulla sopravvivenza cellulare è stato studiato in funzione della concentrazione endocellulare di fototermico, del tempo di incubazione e della dose totale di luce somministrata. La NiNc si è dimostrata un efficiente sensibilizzatore fototermico. La percentuale di sopravvivenza delle B78H1 diminuisce sia all'aumentare della sua concentrazione endocellulare che del tempo di incubazione. Il processo di inattivazione cellulare è caratterizzato da una fase iniziale veloce che si completa nei primi 2 minuti di irradiamento cui segue una fase più lenta. A parità di concentrazione endocellulare di NiNc l'effetto fototermico si manifesta in misura più importante al crescere del tempo d'incubazione. Quest'ultima osservazione dimostra che la natura del microintorno del fotosensibilizzatore svolge un ruolo fondamentale nel determinare l'efficienza del processo fototermico.