Microsoft Word Ksi\271\277ka abstrakt\363w doc

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
228
T2: P–13 
Confocal fluorescence microspectroscopy 
in human cartilage autotransplantation 
 
Wojciech Ciszek
1
, Zofia Drzazga
1
, and Jarosław Paluch
2
 
 
1 
Department of Medical Physics, Chelkowski’s Institute of Physics, Chorzów, Poland,  
e-mail: [e-mail] 
2 
Department of Laryngology, Silesian Medical University, Katowice, Poland 
  
 
Human cartilage plays important role in body, because it keeps organs’ shape and in case of 
articular  cartilage  it  facilitates  motion  of  joints.  Recently,  the  autotransplantation  of  human 
cartilage,  especially  within  the  laryngological  region  has  increasing  application.  Emitted  light 
analysis  based  on  confocal  autofluorescence  microspectroscopy  brings  new  insight  into  the 
biocompatibility of cartilage which takes into account comparison of tissue biochemical signals 
and could be used as a biochemical tool to assist transplantation surgery. 
 
Nasal,  laryngeal,  ear,  meniscus  and  articular  cartilage  tissue  samples  were  taken  from 
healthy corpse and during standard laryngological surgical intervention. Prepared samples were 
fixed  by  ethanol  and  then  dried.  Standard  confocal  imaging  using  400x  and  800x  zoom  was 
performed.  The  excitation  source  was  404  nm  diode  laser.  Autofluorescence  measurements 
(400–700  nm  range)  were  made  using  circular  ROI  within  extracellular  matrix  (ECM). 
Differences  in  spectra  of  ECM  were  analyzed  regarding  to  collagen  II  and  metabolites. 
Moreover, specificity ratio R was calculated as spectrum area ratio in green range of emission in 
order to compare compatibility between cartilage types. 
 
Confocal  imaging  revealed  differentiation  of  cartilage  seen  between  tissue  types.  Each  of 
studied  samples  showed  autofluorescence  with  maximum  in  460–480  nm  range  and  some 
differences in shape of spectra. Analysis of R factor suggests which cartilage type has the most 
similar to the crucial laryngological cartilage tissues. 
 
Our  study  shows  that  using  spectroscopic  characteristics  of  chemical  state  of  bio-
fluorophores  is  useful  in  reconstructive  surgery.  Human  cartilage  tissue  existing  in  different 
places seems to have different metabolism. Further investigation could lead to develop advanced 
procedures to measure the real biocompatibility of cartilage for patients individually. 
 
Keywords: confocal microscopy; fluorescence microspectroscopy; cartilage; biocompatibility  
 
Acknowledgment 
The  authors  send  thanks  to  Krzysztof  Jasik,  Grzegorz  Bajor  and  Artur  Pałasz  from  Silesian  Medical 
University for tissue preparation and consultation of results. 
 
References  
[1]  M. Zellweger, P. Grosjean, D. Goujon, P. Monnier, H. van den Bergh, G. Wagnières, J. Biomed. Opt. 
6(1): 41. 
 
 
 
 
 
 
 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
229
T2: P–14 
Cancerous neck tissues in the FTIR and Raman mapping 
 
W.M. Kwiatek
1
, G. Lisowska
2
, M. Misiołek
2
, C. Paluszkiewicz
1
, 
E. Pięta
1
, N. Piergies
1
, W. Ścierski
2
 
 
1 
Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, PL-31342 Krakow, Poland, 
e-mail: [e-mail] 
2 
Medical University of Silesia, Department of Otorhinolaryngology and Laryngological Oncology in 
Zabrze, Poland 
 
 
One of the head cancer type is inverted papilloma. The neoplastic lesion has a high risk of 
regress after surgery with a recurrence rate of 20–47% [1, 2]. Due to the still not fully known 
etiology of inverted papilloma treatment and prevention of recurrence is a big challenge for 
doctors and scientists. The incidence of this type of cancer is 1.5 cases per 100 000 with a 
predominance of males in the age group between 40–60 years of age [3, 4]. Most often it is 
located in the side wall of the nasal cavity and the maxillary sinus. 
 
 
The vibrational spectroscopic methods, i.e. RS, FTIR combined with the microscope can be 
applied  in  various  field  of  medicine,  including  biomedical  materials  characterizations.  In  this 
work we present data for the tumor tissues (inverted papilloma) studied by these spectroscopic 
methods (see Fig. 1 for an overview of the exemplary RS spectrum and Amide I intensity map). 
The  experimental  materials  were  obtained  from  patients  during  routine  surgical  intervention 
performed due to cancer disease. 
 
Fig. 1. The RS spectrum of inverted papilloma together with the Amide I intensity map. 
  
Keywords: inverted papilloma; Raman spectroscopy (RS); 
 
 
    Fourier transform infrared absorption spectroscopy (FTIR) 
 
Acknowledgment 
This  project  has  been  supported  by  the  National  Science  Centre  Poland  under  decision  no.  DEC-
2012/05/B/ST4/01150. This research was performed using equipment purchased in the frame of the project 
co-funded by the Małopolska Regional Operational Program Measure 5.1 Krakow Metropolitan Area as an 
important hub of the European Research Area for 2007-2013, project No. MRPO.05.01.00-12-013/15. 
 
References  
[1]  N. Sadeghi, S. Al-Dhahri, J.J. Manoukian, The Laryngoscope 113 (2003) 749.  
[2]  W.S. Kim, D.W. Hyun, C.H. Kim, J.H. Yoon, Acta Otolaryngol 130 (2010) 493. 
[3]  C. Durucu, T. Baglam, E. Karatas, S. Mumbuc, M. Kanlikama, J. Craniofac. Surg. 20 (2009) 1985. 
[4]  C. Von Buchwald, P.J. Bradley, Curr. Opin. Otolaryngol. Head Neck Surg. 15 (2007) 95. 
 
 
 
 
 

---