Використання лазерного випромінювання в медицині

Процеси, що характеризують взаємодію лазерного випромінювання (ЧИ) з біооб’єктами, можна розділити на 3 групи:

• невозмущающее вплив (що не надає помітного дії на біооб’єкт);

• фотохімічні дію (збуджена лазером частинка або сама бере участь у відповідних хімічних реакціях, або передає своє збудження інший частці, що бере участь в хімічній реакції);

• фоторазрушеніе (за рахунок виділення тепла або ударних хвиль).

Лазерна діагностика

Лазерна діагностика являє собою невозмущающее вплив на біооб’єкт, що використовує когерентність лазерного випромінювання. Перелічимо основні методи діагностики.

Інтерферометрія. При відображенні лазерного випромінювання від шорсткою поверхні виникають вторинні хвилі, які інтерферують між собою. У результаті утворюється картина темних і світлих плям (спеклів), розташування яких дає інформацію про поверхні біооб’єкту (метод спеклоінтерферометріі).

Голографія. За допомогою лазерного випромінювання отримують 3-мірне зображення об’єкта. У медицині цей метод дозволяє отримувати об’ємні зображення внутрішніх порожнин шлунка, очі і т.д.

Розсіювання світла. При проходженні гостроспрямованої лазерного пучка через прозорий об’єкт відбувається розсіювання світла. Реєстрація кутової залежності інтенсивності розсіяного світла (метод нефелометрії) дозволяє визначати розміри частинок середовища (від 0,02 до 300 мкм) і ступінь їх деформації.

При розсіянні може змінюватися поляризація світла, що також використовується в діагностиці (метод поляризаційної нефелометрії).

Ефект Доплера. Цей метод заснований на вимірюванні доплерівського зсуву частоти ЛІ, який виникає при віддзеркаленні світла навіть від повільно рухаються часток (метод аненометріі). Таким способом вимірюється швидкість кровотоку в судинах, рухливість бактерій і т.д.

Квазіупругая розсіювання. При такому розсіянні відбувається незначна зміна довжини хвилі зондуючого ЧИ. Причина цього – зміна в процесі вимірювання розсіюють властивостей (конфігурації, конформації частинок). Тимчасові зміни параметрів рассеивающей поверхні виявляються в зміні спектра розсіювання в порівнянні зі спектром подає випромінювання (спектр розсіювання або уширяется, або в ньому з’являються додаткові максимуми). Даний метод дозволяє отримувати інформацію про мінливих характеристиках розсіювачів: коефіцієнті дифузії, швидкості спрямованого транспорту, розмірах. Так здійснюється діагностика макромолекул білків.

Лазерна мас-спектроскопія. Цей метод використовують для дослідження хімічного складу об’єкта. Потужні пучки лазерного випромінювання випаровують речовина з поверхні біооб’єкту. Пари піддають мас-спектральному аналізу, за результатами якого судять про склад речовини.

Лазерний аналіз крові. Лазерний промінь, що пропускається через вузький кварцовий капіляр, по якому прокачується спеціально оброблена кров, викликає флуоресценцію її клітин. Флуоресцентне світіння потім вловлюється чутливим датчиком. Це свічення специфічно для кожного типу клітин, що проходять поодинці через перетин лазерного променя. Підраховується загальна кількість клітин в заданому обсязі крові. Визначаються точні кількісні показники по кожному типу клітин.

Метод фоторазрушенія. Його використовують для дослідження поверхневого складу об’єкта. Потужні пучки ЧИ дозволяють брати мікропроб з поверхні біооб’єктів шляхом випаровування речовини і подальшого мас-спектрального аналізу цього пара.

ПОДІЛИТИСЯ: