Fotochemischephotoinactiverende

Fotochemischephotoinactiverende (ook wel fotochemische fotoinactivatie) verwijst naar processen waarbij blootstelling aan licht chemische veranderingen veroorzaakt die leiden tot de inactivatie van biologische moleculen of organismen. De term duidt op inactivatie die ontstaat doordat fotonen elektronische, chemische of radicalaire tussenstappen op gang brengen.

De belangrijkste mechanismen zijn direct fotodamage door absorptie van UV-licht door DNA, RNA of eiwitten, en fotochemische inactivatie via fotosensibilatoren die bij lichtreactiereactieve zuurstofsoorten produceren, zoals singlet oxygen en hydroxylradicalen. Deze reactieve zuurstofsoorten beschadigen celstructuren, membranen en biomoleculen, waardoor micro-organismen of virussen niet langer kunnen functioneren of groeien. Niet alle fotoinactivatie vereist een fotosensibilator; ook directe fotodamage van essentiële biomoleculen kan optreden.

Toepassingen van fotochemischephotoinactivatie zijn onder meer desinfectie en sterilisation in water-, voedsel- en oppervlaktebehandeling, en onderzoek naar geneeskundige behandelingen. In de geneeskunde speelt fotodynamische therapie (PDT) een klinische rol, waarbij licht, sensitisatoren en zuurstof samenwerken om doelwitten in tumoren of geïnfecteerde weefsels te inactiveren. Daarnaast wordt onderzoek gedaan naar milieutoepassingen en fotokatalyse (bijvoorbeeld verfijnde inactivatie onder licht door halfgeleiders zoals TiO2).

Uitdagingen omvatten afhankelijkheid van het lichtspectrum en luminescente sensoren, beperkte penetratie in troebel media, en de mogelijke vorming van bijproducten zoals ozon. Ook kunnen ongewenste bijwerkingen optreden bij blootstelling van gezonde weefsels. Metingen van inactivatie gebeuren via viabiliteitsassays, detectie van ROS en spectroscopische evaluaties van optische eigenschappen.