علم الأدوية الضوئي

علم الأدوية الضوئي او الدوائيات الضوئية  هو مجال ناشئ متعدد التخصصات يجمع بين الكيمياء الضوئية وعلم الأدوية. يهدف هذا المجال، الذي بُني على قدرة الضوء على تغيير حركية الدواء وديناميكية الدواء للجزيئات النشطة حيوياً، إلى تنظيم نشاط الأدوية داخل الجسم الحي باستخدام الضوء. يُنجز التعديل القائم على الضوء عبر دمج مفاتيح ضوئية جزيئية مثل الأزوبنزين وثنائي أريل الإيثينات (الداياريليثينات) أو أقفاص ضوئية مثل مركبات أورثو-نيتروبنزيل والكومارين ومركبات البودايباي (BODIPY) في الحامل الدوائي. يساعد هذا التنشيط الانتقائي للجزيئات الحيوية على منع أو تقليل النشاط خارج الهدف والآثار الجانبية الجهازية. علاوة على ذلك، يمنح الضوء، بصفته عنصر التنظيم، مزايا إضافية مثل القدرة على إيصاله بدقة زمانية ومكانية عالية، وسمّية منخفضة أو شبه معدومة، والقدرة على التحكم به كمياً ونوعياً عن طريق ضبط طوله الموجي وشدته.

 نشأته 
على الرغم من أن علم الأدوية الضوئي هو مجال حديث نسبياً، إلا أن مفهوم استخدام الضوء في التطبيقات العلاجية نشأ قبل بضعة عقود. العلاج الضوئي الديناميكي (PDT) هو بروتوكول راسخ ومُطبق سريرياً يُستخدم فيه المُحسّسات الضوئية لإنتاج أكسجين أحادي لتدمير الخلايا أو الأنسجة المريضة أو التالفة. علم البصريات الوراثي هو طريقة أخرى تعتمد على الضوء للتحكم الديناميكي في الوظائف البيولوجية، وخاصة وظائف الدماغ والأعصاب. وعلى الرغم من أن هذا النهج أثبت فائدته كأداة بحثية، إلا أن تطبيقه السريري محدود بسبب متطلبات التلاعب الجيني. أسست هاتان التقنيتان بشكل أساسي لعلم الأدوية الضوئي. واليوم، صار هذا المجال يتطور بسرعة مع تطبيقات متنوعة في كل من البحوث الأساسية والطب السريري، ولديه القدرة على التغلب على بعض التحديات التي تحد من نطاق تطبيقات العلاجات الأخرى الموجهة بالضوء.بديل=مخطط تمثيلي لآلية (أ) علم الأدوية الضوئي، (ب) العلاج الضوئي الديناميكي، و (ج) علم البصريات الوراثي.|660x660بك|Photopharmaمخطط تمثيلي لآلية (أ) علم الأدوية الضوئي، (ب) العلاج الضوئي الديناميكي، و (ج) علم البصريات الوراثي.
ألهم اكتشاف المستقبلات الضوئية الطبيعية مثل الرودوبسينات في العين مجتمع البحوث الطبية الحيوية والصيدلانية لتصميم بروتينات حساسة للضوء من أجل التطبيقات العلاجية. يُعد تطوير جزيئات اصطناعية قابلة  أهم معلم في تاريخ أنظمة توصيل الضوء. يواصل العلماء جهودهم لاستكشاف مفاتيح ضوئية واستراتيجيات توصيل جديدة بأداء مُعزز لاستهداف جزيئات بيولوجية مختلفة مثل القنوات الأيونية، والأحماض النووية، ومستقبلات الإنزيمات. تطور البحث في علم الأدوية الضوئي من الدراسات في المختبر إلى الدراسات في الجسم الحي في فترة زمنية قصيرة بشكل ملحوظ، مما أسفر عن نتائج واعدة في كلا الشكلين. تجري حالياً تجارب سريرية لتقييم سلامة وفعالية هذه العلاجات الدوائية الضوئية بشكل أكبر وللتحقق من إمكاناتها كنهج مبتكر لتوصيل الأدوية.

 آلية العمل 
تصغير|مخطط جابلونسكي التمثيلي.
تُستخدم المفاتيح الضوئية الجزيئية في مجال علم الأدوية الضوئي، حيث يمكن التحكم بعكسية في طاقة الجزيء بواسطة الضوء لتحقيق دقة مكانية وزمانية لتأثير معين. قد تعمل المفاتيح الضوئية عن طريق الخضوع للتصاوغ الضوئي؛ حيث يُستخدم الضوء لتكييف الجزيء شكلياً مع موقع بيولوجي، أو من خلال تأثير بيئي؛ حيث يمكن لعامل خارجي مثل تأثير المُذيب أو الرابطة الهيدروجينية أن يسمح بشكل انتقائي بحالة انبعاثية داخل الجزيء أو أن يُخمِدها. للتصور البصري للعمليات الفيزيائية الضوئية، يُعد مخطط جابلونسكي تمثيلاً مفيداً. هذا المخطط يصور مستويات الطاقة الإلكترونية والاهتزازية داخل الجزيء كمستويات عمودية، ويُظهر مسارات الاسترخاء الممكنة من حالات الإثارة. يُشار إلى الحالة القاعية عادةً بـS0، وتُرسم في أسفل الشكل مع اهتزازات الإثارة القريبة فوقها مباشرة. يؤدي الامتصاص إلى دفع إلكترون إلى الحالة S1 عند أي مستوى طاقة اهتزازي، أو إلى حالة إثارة ذات ترتيب أعلى إذا كانت الطاقة الممتصة كافية المقدار. يمكن لحالة الإثارة بعد ذلك أن تخضع للتحول الداخلي وهو الاسترخاء الإلكتروني إلى حالة أدنى بنفس طاقة الاهتزاز، أو للاسترخاء الاهتزازي داخل الحالة نفسها. قد يتبع ذلك عبور بين الأنظمة حيث يخضع الإلكترون لقلب في دورانه، أو اضمحلال إشعاعي أو لا إشعاعي عائدًا إلى الحالة القاعية.Lakowicz, Joseph R. Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3rd Edition (2006), Page 5, Springer Science+Business Media, LLC. ISBN 978-0-387-31278-1.
تصغير|في الأعلى: تصورات للمصاوغ المرآوي و للمركب [Ru(phen)2dppz]^2+، حيث ترمز phen= فينانثرولين وترمز dppz إلى ثنائي البيريدوفينازين.

في الأسفل: مخطط جابلونسكي يمثل استخماد التألق لانبعاث [Ru(phen)2dppz]^2+، ويصور الحالات المضيئة والحالات المظلمة.
أحد الأمثلة على مركب عضوي يخضع للتصاوغ الضوئي هو الأزوبنزين. يتميز تركيبه بحلقتي فينيل متصلتين برابطة مزدوجة N=N، وهو أبسط مركب أريل آزو. يمتلك الأزوبنزين ومشتقاته حزمتي امتصاص يمكن الوصول إليهما: الحالةS1 الناتجة عن انتقال  والتي يمكن إثارتها باستخدام الضوء الأزرق، والحالةS2 الناتجة عن انتقال  التي يمكن إثارتها باستخدام الضوء فوق البنفسجي. يمتلك الأزوبنزين ومشتقاته تصاوغ، هما عبر ومقرون. يعد التصاوغ عبر، الذي تقع فيه حلقتا الفينيل على جانبين متقابلين من الرابطة المزدوجة آزو، هو التصاوغ المفضل حرارياً بسبب انخفاض التشوه الإلكتروني الفراغي ووجود درجة أكبر من التمركز غير الموضعي. ومع ذلك، فإن إثارة التصاوغ عبر إلى الحالةS2 تُسهل التحول إلى التصاوغ مقرون. يرتبط امتصاص الحالةS1 بالتحول مرة أخرى إلى التصاوغ عبر. بهذه الطريقة، يمكن أن يعمل الأزوبنزين ومشتقاته كمخازن عكوسة للطاقة عن طريق الحفاظ على شكل مُجهَد في التصاوغ مقرون. تسمح تعديلات المستبدلات على الأزوبنزين بضبط طاقات عمليات الامتصاص هذه، وإذا صُممت بحيث تتداخل حزمتا الامتصاص، يمكن استخدام طول موجي واحد من الضوء للتبديل بينهما. يوجد عدد من المفاتيح الضوئية المماثلة التي تتصاوغ بين تشكيلات E وZ عبر مجموعة آزو (مثل الأزوبنزين والأزوبيرازول) أو جسر إيثيليني (مثل الستيلبين والهيمي ثيوينديغو).Qiao, Zhi., et. al. Azobenzene-isoxazoline as photopharmacological ligand for optical control of insect GABA receptor and behavior. Pest Manag. Sci. 78, 467–474 (2022).

كبديل لذلك، قد تكون المفاتيح الضوئية نفسها منبعثة للضوء وتُظهر تحكماً بيئياً على خصائصها. أحد هذه الأمثلة هو فئة من معقدات تناسقية من الروثينيوم عديد البيريديل. تحتوي هذه المعقدات عادةً على رابطتين ثنائيتي السنية من ثنائي البيريدين أو الفينانثرولين ورابطة ثنائية السنية ممتدة من الفينانثرولين-فينازين مثل ثنائي البيريدوفينازين (dppz).Andrew W., Lincoln, Per., Tuite, Eimer M. Environmental effects on the photophysics of transition metal complexes with dipyrido[2,3-a:3,2-c]phenazine (dppz) and related ligands. Coordination Chemistry Reviews 255, 2676–2692 (2011). تمتلك هذه المعقدات حالة إثارة يمكن الوصول إليها لنقل الشحنة من المعدن إلى الرابط (^1MLCT) والتي تخضع لعبور سريع بين الأنظمة إلى حالة ^3MLCT بسبب التآثر المغزلي المداري لمركز الروثينيوم. تتمركز حالات الإثارة هذه على نيتروجينات الفينازين في الرابط الممتد، ويحدث الانبعاث من حالة ^3MLCT. تُثبِّت تفاعلات الرابطة الهيدروجينية، مثل وجود الماء حول ذرات النيتروجين هذه، حالة ^3MLCT، مما يؤدي إلى إخماد عملية الانبعاث. وبالتالي، عن طريق التحكم فيما إذا كان مُذيب قطبي بروتوني أو مائي موجوداً، يمكن "تشغيل/إيقاف" السلوكيات الانبعاثية، وتُسهل عملية التناوب بين "الحالات المضيئة" و"الحالات المظلمة". هذا السلوك الذي يشبه مفتاح الإضاءة يجعل هذه المعقدات وما شابهها محط اهتمام حديث في تطبيقات علم الأدوية الضوئي مثل العلاج الضوئي الديناميكي.

 الجزيئات 
كما ذُكر سابقاً، يعتمد علم الأدوية الضوئي على استخدام مفاتيح ضوئية جزيئية تُدمج في بنية الجزيئات النشطة حيوياً، مما يسمح بالتحكم في فعاليتها بصرياً. تُدمج هذه المفاتيح في تركيب المركبات النشطة حيوياً عبر الإدخال، أو التمديد، أو الاستبدال الحيوي المتساوي الشكل. يمكن دعم هذا الإدماج عبر اعتبارات البنية الجزيئية أو تحليل علاقة البنية بالنشاط (SAR) لتحديد الموضع الأمثل. تتضمن بعض الأمثلة على الجزيئات القابلة للتحويل ضوئياً الشائعة الاستخدام في علم الأدوية الضوئي: الأزوبنزينات, وثنائيات أريل الإيثينات, والأقفاص الضوئية.

 الأزوبنزينات 
الأزوبنزينات هي فئة من الجزيئات القابلة للتحويل ضوئياً تُستخدم في تطبيقات علم الأدوية الضوئي لقدرتها على التصاوغ الضوئي العكوس كما وُصف في القسم السابق. أحد الأمثلة على الجزيئات القابلة للتحويل ضوئياً التي تستخدم الأزوبنزين هو فوتوتريكسات. الفوتوتريكسات هو مثبط لإنزيم مختزلة ثنائي هيدروفولات البشرية وهو نظير للميثوتريكسات، وهو عامل للعلاج الكيميائي. تَبين أن الفوتوتريكسات في شكله النشط ضوئياً مقرون فعال كمضاد قوي للفولات، بينما يكون غير نشط نسبياً عندما يكون في شكل عبر. يسمح أَزْوَجَة الميثوتريكسات (أي دمج الأزوبنزين فيه) بالتحكم في نشاطه السام للخلايا ويُعد خطوة متقدمة في تطوير عقاقير مُضادة للسرطان مُستهدفة وذات فعالية موضعية.

 ثنائيات أريل الإيثينات 
تتميز مفاتيح ثنائي أريل الإيثينات الضوئية بتفاعلات إغلاق الحلقة والارتداد الحلقي العكوسة والمُستحثة ضوئياً. وهي فئة من المركبات التي تحتوي على مجموعات وظيفية أروماتية مرتبطة بكل طرف من طرفي رابطة مزدوجة بين ذرات الكربون. من الأمثلة على هذه الفئة من الجزيئات المستخدمة في علم الأدوية الضوئي هو الستيلبين. تحت تأثير الضوء، يتبدل الستيلبين بين تصاوغ (E وZ).

بديل=|حدود|Stilbene isomerizationشكل يوضح تصاوغ الستيلبين تحت تأثير الضوء من التصاوغ E إلى التصاوغ Z.أظهرت ثنائيات أريل الإيثينات بعض المزايا على مفاتيح الأزوبنزينات الأكثر بحثاً، مثل اللاعكوسية الحرارية، وكفاءة التحويل الضوئي العالية، والاستقرار الخلوي المناسب، والسمية المنخفضة. أظهرت ثنائيات أريل الإيثينات كذلك إمكانات واعدة في مجالات أخرى غير علم الأدوية الضوئي، بما في ذلك تخزين البيانات البصرية، والأجهزة الإلكترونية البصرية، والتجميع الذاتي فوق الجزيئي، ومكافحة التزوير.

 الأقفاص الضوئية 
تحتوي فئة من المواد تُعرف باسم الأقفاص الضوئية على "مجموعات حساسة للضوء، تُعرف أيضاً باسم ' (PPGs)'، تنطلق منها المواد المستهدفة عند التعرض لأطوال موجية محددة من الضوء". تعمل المجموعات الحساسة للضوء على حماية الهدف فيزيائياً وكيميائياً من الانطلاق إلى أن يخضع الجزيء لتفاعل ضوئي. بسبب هذه التفاعلات مع الضوء، تُستخدم هذه الجزيئات بشكل شائع في علم الأدوية الضوئي. ومؤخراً، أدت دوراً مهماً في العلاج الكيميائي المُنشط ضوئياً (PACT). في العلاج الكيميائي المُنشط ضوئياً، تستخدم الأقفاص الضوئية مجموعة حماية قابلة للإزالة ضوئياً تحمي العقاقير السامة للخلايا حتى تُكسر الرابطة عبر التفاعل مع الضوء ويُنطلق الدواء السام. تشمل بعض الأقفاص الضوئية المعروفة جيداً "مشتقات أورثو-نيتروبنزيل، ومشتقات الكومارين، والبودايباي، ومشتقات الزانثين، ومشتقات الكينون وثنائي الأريلينات". ومع ذلك، هناك قيود على استخدام الأقفاص الضوئية في التطبيقات السريرية نظراً لعدم وجود الكثير من مجموعات الحماية القابلة للإزالة ضوئياً التي يمكن استخدامها في الجسم الحي. يُعزى ذلك إلى حاجة اقترانات مجموعة الحماية القابلة للإزالة ضوئياً بالحمولة (PPG) لامتلاك قابلية ذوبان مقبولة وخمول بيولوجي لتحقيق التوافق الحيوي، والحاجة إلى إطلاق فعال من القفص فوق 600 نانومتر.

بديل=مثال على نظام إطلاق الأقفاص الضوئية المُنَشَّط بواسطة التنظير الطيفي للأشعة القريبة من تحت الحمراء (NIR).[1]|653x653بك|Diagram showing an example of a photocage release systemمثال على نظام إطلاق الأقفاص الضوئية المُنَشَّط بواسطة التنظير الطيفي للأشعة القريبة من تحت الحمراء (NIR).

 التطبيقات 
تصغير|459x459بك|مقارنة بين المبادئ وراء العلاج الكيميائي الكلاسيكي والعلاج الكيميائي الضوئي.
برز علم الأدوية الضوئي، وهو استخدام الضوء للتحكم في نشاط الأدوية، كنهج واعد لتوصيل الأدوية والعلاج. من خلال تسخير قوة الضوء، يمكن للباحثين تحقيق تحكم دقيق في إطلاق الدواء وتنشيطه، مما يفتح آفاقاً جديدة للعلاجات المُستهدفة والشخصية. يستكشف هذا القسم الفرعي تطبيق علم الأدوية الضوئي في توصيل الأدوية، مع التركيز على التطورات الحديثة والتطبيقات السريرية المحتملة.

في إحدى الدراسات، صمم الباحثون مثبطات هيستون ديسيتيلاز (HDAC) يمكن تنشيطها أو إلغاء تنشيطها بالضوء، مما يوفر تحكماً علاجياً دقيقاً. يمكن لهذا النهج أن يقلل الآثار الجانبية للعلاج الكيميائي التقليدي عن طريق استهداف المثبطات لمناطق محددة في الجسم، مما قد يؤدي إلى علاجات أكثر فعالية وشخصية للسرطان.

في دراسة أخرى، طور الباحثون استراتيجية لربط مجموعة قابلة للتحويل ضوئياً بمضاد حيوي شائع هو السيبروفلوكساسين. عبر ربط المجموعة القابلة للتحويل ضوئياً، يمكن للباحثين التحكم في نشاط السيبروفلوكساسين بالضوء. يمكن أن يؤدي هذا النهج إلى طرق جديدة لعلاج الالتهابات البكتيرية، مع القدرة على تشغيل وإيقاف نشاط المضاد الحيوي حسب الحاجة. في بحث علمي آخر، طُوّر بروتوكول في المختبر لاختبار أطوال موجية ضوئية مختلفة على خطوط الخلايا السرطانية البشرية، ووُجِد أن الضوء الأزرق هو الأكثر فعالية في تثبيط نمو الخلايا. يشير هذا إلى أن علم الأدوية الضوئي يمكن أن يوفر خيارات جديدة لعلاج السرطان عن طريق استهداف أطوال موجية ضوئية محددة لتعديل نشاط الدواء في خلايا الورم.

من التطبيقات الأخرى لعلم الأدوية الضوئي تطوير مركب جزيء مطلق لأول أكسيد الكربون يُنَشَّط بالضوء الضيائي (photoCORM) المطعّم على كربوكسي ميثيل الكيتوزان، والذي يطلق عند تعرضه للضوء أول أكسيد الكربون للحث على الموت المبرمج في خلايا سرطان القولون والمستقيم، مما يدل على التحكم الدقيق في إطلاق أول أكسيد الكربون من أجل علاج السرطان المُستهدف.

طور الباحثون "صندوق أدوات" من المضادات القابلة للتحويل ضوئياً التي يمكن أن تتفاعل مع مستقبلات البروتين ج المقترنة (GPCRs)، وهي فئة من البروتينات المتضمنة في العمليات الخلوية المختلفة. باستخدام الضوء لتبديل نشاط هذه المضادات، يمكن للباحثين التحكم في التفاعل بين المضادات ومستقبلات GPCRs في الوقت الفعلي. يسمح هذا النهج بالتعديل الدقيق لنشاط مستقبلات GPCRs، مما قد يؤدي إلى رؤى جديدة في مسارات الإشارات الخلوية وتطبيقات علاجية محتملة.

في تطبيق آخر، تمكن الباحثون، باستخدام الضوء للتحكم في تجميع المسام النانوية، من تنظيم تدفق الأيونات أو الجزيئات عبر هذه المسام النانوية. يمكن أن يكون لهذا النهج تطبيقات في مجالات متنوعة، بما في ذلك الاستشعار وتوصيل الأدوية وتقنية النانو.

في بحث علمي آخر، وُرِد استخدام علم الأدوية الضوئي للتحكم في نشاط الدواء؛ حيث توصلت الدراسة إلى ألياف متعددة الوظائف تقوم بتوصيل الضوء والأدوية إلى مناطق محددة في الجسم. تنشّط الألياف المزروعة الأدوية المستجيبة للضوء، مما يغير تركيبها، ويقدم توصيلاً دقيقاً للدواء للحالات التي تتطلب توقيتاً أو جرعات دقيقة.

في دراسة أخرى، صُممت الروابط لتبديل نمط ارتباطها بالحمض النووي رباعي الصبغيد-غ عند التعرض للضوء المرئي. يمكن لهذه الطريقة أن تعدل بشكل محتمل نشاط هذا الحمض، وهو أمر حاسم في التعبير الجيني والحفاظ على القسيم الطرفي، مما يوفر سبلاً علاجية جديدة، خاصة في علاج السرطان. تؤكد الدراسة على إمكانات علم الأدوية الضوئي في استهداف تراكيب محددة من الحمض النووي، مما يشير إلى أن الحمض النووي رباعي الصبغيد-غ هدف صالح للتدخلات الصيدلية الضوئية المستقبلية.

طور بحث علمي آخر مقترنات أجسام مضادة قابلة للتنشيط الضوئي وجزيء مطلق لأول أكسيد الكربون يُنَشَّط بالضوء تستهدف الخلايا السرطانية المبيضية البشرية، مطلقة أول أكسيد الكربون عند التعرض للضوء لتقليل حيوية الخلايا. يوفر هذا النهج استهدافاً دقيقاً للخلايا السرطانية مع تقليل الضرر على الأنسجة السليمة، مما يُظهر إمكانات علم الأدوية الضوئي في علاج السرطان.

في بحث علمي آخر، طُوّر مركب قابل للتنشيط الضوئي يرتبط ببروتين (CRY1) وينظم نشاطه، وهو البروتين الذي ينظم الساعة البيولوجية الثديية. باستخدام الضوء للتحكم في نشاط المركب، يمكن للباحثين أن يعالجوا بشكل محتمل اضطرابات إيقاع الساعة البيولوجية والمشكلات الصحية ذات الصلة عن طريق تعديل وظيفة (CRY1).

في تطبيق آخر، استخدم الباحثون علم الأدوية الضوئي للتحكم في إطلاق الدواء وركزوا على دواء يتفاعل مع التيوبيولين، مصورين إطلاقه في الوقت الفعلي بواسطة علم البلورات المتسلسل المُستبان زمنياً. توفر هذه التقنية رؤى حول تفاعلات الدواء مع التيوبيولين وتوضح الإمكانات لتصميم أدوية ذات إجراءات دقيقة.

 التوجهات المستقبلية 
يحمل مستقبل علم الأدوية الضوئي وعداً هائلاً. لديه القدرة على إحداث ثورة في العلاج الدوائي التقليدي، ويقدم آفاقاً جديدة للطب الدقيق، وعلاج الاضطرابات العصبية، وفي مجالات علم الأورام وطب العيون. بالإضافة إلى ذلك، يحمل هذا المجال وعداً لميدان الطب التجديدي، حيث يمكن استخدام المفاتيح الضوئية لتعديل نشاط مسارات الإشارات الخلوية من أجل ترميم وتجديد الأنسجة المستهدفة.

سيستمر علم الأدوية الضوئي في النمو والتوسع مع الاكتشافات والتطورات الجديدة التي تحدث في المجالات الأخرى ذات الصلة مثل الكيمياء الاصطناعية، والبيولوجيا، وتقنية النانو، وعلم الأدوية، والهندسة الحيوية. على الرغم من الإمكانات الهائلة لعلم الأدوية الضوئي، يجب معالجة بعض التحديات ليصبح حقيقة سريرية. أحد التحديات هو تطوير مفاتيح ضوئية مستقرة ومتوافقة حيوياً تكون انتقائية لمستقبلاتها المستهدفة دون إحداث نشاط متقاطع. من المهم بشكل خاص أن تقع حزم الامتصاص لهذه المواد القابلة للتحويل ضوئياً ضمن نطاق الطول الموجي من 650 نانومتر إلى 900 نانومتر. لذا، يلزم تصميم جزيئي أمثل للمفاتيح الضوئية لتحقيق الخصائص المذكورة أعلاه والمستوى المرغوب من الأداء. في الوقت الحاضر، يستخدم علم الأدوية الضوئي نهج تصميم الأدوية العقلاني القائم على دراسة علاقة البنية بالنشاط، ومع ذلك، يمكن أن يكون تقصي النمط الظاهري للأدوية القابلة للتحويل ضوئياً مفيداً أيضاً.
تصغير|350x350بك|مفهوم العلاج التشخيصي
لتحقيق تحكم زماني ومكاني جيد في نشاط الدواء، يجب أن يكون هناك فرق كبير بين نشاط التصاوغ. ومع ذلك، فإن فهم التغيرات الهيكلية التي تحدث أثناء التأثيرات البيولوجية الناتجة عن التحويل الضوئي محدود. يمثل ندرة هذه المعرفة تحدياً لنمو هذا المجال، لأنه يعيق تحسين نشاط وفعالية التصاوغ للحصول على النتائج المتوقعة أثناء التطبيقات.

التحدي الأكبر في علم الأدوية الضوئي هو إيجاد طرق مناسبة وفعالة لتوصيل الضوء إلى الأنسجة العميقة في الجسم مع تجنب مشكلات مثل التشتت والامتصاص. جُربت استراتيجيات مختلفة في هذا الصدد، إحداها هو تطوير روابط قابلة للتحويل ضوئياً تستجيب للأطوال الموجية التي تخترق الأنسجة العميقة مثل الضوء الأحمر أو الأشعة تحت الحمراء. علاوة على ذلك، حفزت بعض الدراسات قبل السريرية الأخيرة تطوير أجهزة لاسلكية ومدمجة أو قابلة للحقن ويمكن التحكم فيها عن بعد وقادرة على توصيل الضوء إلى الأنسجة العصبية بأقل قدر من التلف. توجد أنظمة بصرية مائعية جديدة يمكنها تنظيم كل من توصيل الدواء ونشاط الضوء في مواقع محددة في وقت واحد. على الرغم من أن التوصيل الخارجي للضوء هو الطريقة الأكثر تفضيلاً، إلا أن استخدام مصادر ضوء خارجية داخلية مثل المركبات المضيئة حيث يمكن توصيل الضوء مباشرة في موقع العمل. يمكن لهذا أن يتجنب المشكلات المتعلقة باختراق الضوء ويعزز أيضاً درجة الانتقائية. إضافة إلى ذلك، يخلق هذا الأمر فرصة لاستخدام علم الأدوية الضوئي كنهج علاجي تشخيصي يجمع بين توصيل الدواء المُستهدف والتصوير الجزيئي.

 المراجع 

تصنيف:علم الأدوية
تصنيف:كيمياء دوائية
تصنيف:علاجات طبية
تصنيف:كيمياء