Qu'est-ce que l'oxygène singulet ?

L'oxygène singulet est produit par la réaction d'une molécule photosensibilisatrice avec l'oxygène de l'état fondamental. Les états triplets moléculaires sont chimiquement réactifs en raison de leurs longs temps de désintégration et de la présence d'électrons de valence non appariés. La réactivité avec l'oxygène de l'état fondamental (³O₂) produit de l'oxygène singulet (¹O₂). Le spectre d'émission de l'oxygène singulet est d'environ 1 270 nm, ce qui produit des photons émis depuis un état triplet (phosphorescence).

La durée de vie de l'oxygène singulet est très longue, mais elle diminue lorsque l'oxygène singulet réagit ou entre en contact avec différentes espèces. Les instruments utilisés pour détecter l'oxygène singulet nécessitent généralement des détecteurs proche infrarouge, tels que des détecteurs InGaAs (PMT, analogiques ou en réseau), et des réseaux d'émission blazés pour une efficacité optimale dans la gamme de longueurs d'onde du proche infrarouge.

La production d'oxygène singulet implique l'irradiation d'une molécule photosensibilisatrice en présence d'oxygène, puis la réaction du photosensibilisateur à l'état triplet excité avec l'oxygène à l'état fondamental, ce qui produit de l'oxygène à l'état singulet excité. Parmi ces molécules figurent le rose Bengale, les complexes de métaux de transition (voir ci-dessous), les porphyrines, la fluorescéine, etc. (DeRosa, 2002). L'excitation de ces molécules à leurs longueurs d'onde d'absorption maximales peut entraîner leur réactivité à l'état excité avec l'oxygène à l'état fondamental, produisant ainsi de l'oxygène singulet.

Les mécanismes qui produisent de l’oxygène singulet sont importants pour les thérapies photodynamiques, les agents anticancéreux et d’autres traitements de la peau.

La réactivité de l'oxygène singulet lui-même peut être dommageable pour les molécules organiques, y compris celles des systèmes biologiques, mais la réactivité, si elle est contrôlée, est également une méthode potentielle de thérapie contre le cancer et de médecine photodynamique.

En thérapie photodynamique, une fibre optique est insérée dans le corps d'un patient atteint d'un cancer malin ou placée juste à l'extérieur. Cette lumière émet des longueurs d'onde visibles. Elle réagit avec des molécules photosensibilisantes (médicaments photodynamiques) et fournit de l'énergie à l'oxygène du microenvironnement, ce qui génère à son tour des espèces d'oxygène singulet non toxiques qui réduisent ou détruisent la tumeur.

Les espèces d’oxygène singulet sont des variétés chimiques chimiquement réactives contenant de l’oxygène.

Également connue sous le nom de luminothérapie, la thérapie photodynamique est un traitement pour les cancers qui se situent près de la surface des tissus du corps, où la lumière peut agir sur les substances chimiques.

Ce n'est pas comme la radiothérapie, qui utilise des radicaux et une source lumineuse toxique. Elle n'entraîne pas non plus d'effets secondaires systématiques comme la chimiothérapie. La lumière et les molécules utilisées par la thérapie photodynamique sont non toxiques et bénignes.