人間医学

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人間医学の分野では、初期の研究の1つが、血漿中のHIV-1ウイルスの検出にNIRスペクトルを利用していました(Sakudo et al.2005)。 結果は、参照ELISA法(R2 = 0.7319、SD / SECV = 1.856、SECV = 23.33 pg / ml)によって得られた結果と良好な相関関係を示し、NIR分光法がHIV-1感染の迅速かつ非常に正確なスクリーニング法を提供できることを示唆しています。 、しかし他のウイルス性疾患についても。

画期的な研究の1つは、水のスペクトルパターンの変化に基づいたDNAのUV誘発変化の検出を扱っていました(Goto et al.2015)。この論文は、DNAの非常に低濃度の3Dコンフォメーションの非侵襲的同定と測定の発見を提示します。それは、少量でもDNA構造が水分子システムに大きく異なることを示しました。この論文の結果は、溶液中のDNA(5〜20μM)とは対照的に、UV誘発シクロブタンピリミジンダイマー、CPD、cis-syn T <> Ts(0.77〜3.0μM)の形成が原因であることを示唆しました。私たちの以前の研究で、酸化ストレスに典型的であることがわかっている、強く水素結合した水の増加。さらに、この論文は、NIRSが、これらの非常に低い濃度でも、UVC曝露時に単離されたDNA水溶液中のDNAおよびcis-syn T <> Tを定性的および定量的に検出できることを示しました。初めて、UV放射(0-20kJ / m3)が、水のスペクトルパターン、つまり水共有結合の強度と水分子システムのコンフォメーションに誘発される変化によって間接的に測定できることが示されました。

この論文は、分光技術と分子生物学の新しい場を開き、生命の分子レベルでの生物物理学と物理化学的特性への啓示的な洞察を提供します。

アクアフォトミクスは、局所クリーム効果のin vivoモニタリングにも提案され(Matija etal。2013、Matija etal。2017)、水質モニタリングで成功することが示された同じ全体論的アプローチが、透析効果のモニタリングに提案されました( Munćanetal。2016)、これは治療モニタリングの分野でアクアフォトミクスアプリケーションの新しい分野を切り開きます。

Goto, N., G. Bazar, Z. Kovacs, M. Kunisada, H. Morita, S. Kizaki, H. Sugiyama, R. Tsenkova, and C. Nishigori. 2015. “Detection of UV-induced cyclobutane pyrimidine dimers by near-infrared spectroscopy and aquaphotomics.”  Scientific reports 5.

Matija, L., J. Muncan, I. Mileusnic, and Dj. Koruga. 2017. “Fibonacci nanostructures for novel nanotherapeutical approach.” In Nano-and Microscale Drug Delivery Systems, 49-74. Elsevier.

Matija, L., R.  Tsenkova, J. Munćan, M. Miyazaki, K. Banba, M. Tomić, and B. Jeftić. 2013. “Fullerene based nanomaterials for biomedical applications: engineering, functionalization and characterization.” Advanced Materials Research.

Munćan, J., I. Mileusnić, V. Matović, J.  Šakota Rosić, and L. Matija. 2016. “The prospects of aquaphotomics in biomedical science and engineering.” Aquaphotomics: Understanding Water in Biology – 2nd International Symposium, Kobe University, Kobe, Japan, 26-29.12.2016.

Sakudo, A., R. Tsenkova, T. Onozuka, K. Morita, S. Li, J. Warachit, Y. Iwabu, G. Li, T. Onodera, and K. Ikuta. 2005. “A novel diagnostic method for human immunodeficiency virus Type‐1 in plasma by near‐infrared spectroscopy.”  Microbiology and immunology 49 (7):695-701.