Лазерни диагностика в биологията и медицината

Priezzhev AV, Tuchin VV, Shubochkina LP
Лазерни диагностика в биологията и meditsine.- Москва 1989.

Видео: Webinar "Генетична диагностика на ембриони" част 1

В него са изложени на физическата основа на диагностични приложения на лазерите в биологията и медицината. Анализът на най-обещаващите и широко използваните диагностични методи. Основно внимание се обръща на методите, основани на анализ на разсейването на светлината и флуоресценция. Те също така обсъдено абсорбцията, калориметрия, смущенията, холографски и други диагностични методи. описание лазер диагностичен апарат.
За физици и инженери развитие Лазерни диагностично оборудване, биолози и лекари с помощта на лазерни методи в своята практика, както и специализанти и студенти като въведение в професията.

Лазерни диагностика в биологията и медицината - ново перспективно направление в фотобиология, е ефективен инструмент в изследването на биологични системи с различна степен на организация - от биомолекули на клетки, тъкани и органи на индивида на животни и хора.
Методи за лазерно mikrodiagnostiki макро- и имат висока чувствителност, пространствена разделителна способност и значителна гъвкавост. Те са обещаващи за ранна диагностика на рак, катаракта, различни кръвни заболявания и др. Те се използват за анализ на замърсяване на околната среда с токсични вещества и патогени. С тях се учат свръхбързи процеси и photobiochemical реакции на фотосинтезата, както и дефиниране на притока на кръв в малки съдове, на мобилността на бактерии и така нататък.

Видео: Сергей Baido | Възможно ли е да се избегнат белезите чрез премахване на матката

Само около тридесет година ни делят от момента, в който са създадени със съвместните усилия на радиоелектроника и оптика първите оптични лазери - лазери. Въпреки това, по време на този много кратък период от време, напредъка в лазерната физика и технология е толкова значителни, че тя се основава на като много области на науката и техниката. Един такъв нови посоки е лазерна технология, която обхваща почти всички аспекти на лазерни приложения и използва всичките си предимства: висока monochromaticity, значителна енергия и капацитет, висока насоченост и съгласуваност на радиация, възможността за получаване на ultrashort импулсни продължителност и честота подскача в целия диапазон от ултравиолетова ( UV) на инфрачервена (IR) светлина.
Понастоящем за лазерна технология включва широк спектър от проблеми и явления, които могат да се появят да се разделят в три основни области: обработване на материали чрез мощен лазерно лъчение, или лазерна технология на материали (заваряване, термична обработка, топене, рязане, пробиване, отгряване и т.н. .), лазерна фотохимична технология (изотопна сепарация, фотоизомеризация, лазерно катализа, полимеризация и така нататък.) и лазерни микро и makrodiagnostika (анализ лазер спектър, мониторинг на околната среда, лазерно KIP B Теми: холографски интерферометрични, дифракция, въз основа на разсейване на светлината, и т.н.) ..
Лазерна технология трябва да се справи с най-различни предмети от различен характер: физически, химически и биологични. Приложено към биологичните системи е от голямо практическо значение за медицината, увеличаване на производителността в селското стопанство и опазване на околната среда. В тази връзка по целия свят за нейното развитие получава все повече внимание. За да се покаже степента на научните изследвания и приложения, достатъчно е да се спомене, специални въпроси в дневника няколко общи работи и върху използването на лазери в биологията и медицината [1-37].

Лазерно биотехнологиите могат също да бъдат разделени в три основни области: лазерна хирургия на тъкани, клетки и биомолекули, лазерна терапия и Photobiochemistry и накрая лазерен микро- и makrodiagnostika. В основата на всяка от тези области са различни ефекти на взаимодействие на лазерно лъчение с bioobject в микро и макро нива, определя от свойствата на лазерно лъчение и структура bioobject. Повечето пълни свойства на лазерното лъчение се прилагат в Photobiochemistry и особено в диагнозата.
Защита на здравето на човека, опазването на околната среда, осигуряване на човечеството с храна - всички тези глобални проблеми и бъдещето на нашия век, значителен интерес към лазерна биотехнологиите. В света интензивно развита лазери за медицински цели, уникални лазерни биомедицински системи и технологични инсталации, лазерни терапевтични и диагностични средства. В основата на тези разработки са разработки в областта на лазерна физика и инженерство, при изучаване на взаимодействието на лазерно лъчение с биологичните системи, в създаването на оптични средства за доставяне на радиация, измерване и изчисления. Експертни оценки сочат, че една от най-големия лазер на световните пазари е на пазара на медицински лазерни устройства. През 1985 г., само не-социалистически страни на световния пазар е $ 225 милиона (44% - офталмология, 25% - хирургия, 7% - за ендоскопско оборудване, 24% - останалите заявления 138]) ... До 1990 г. тя трябва да се увеличи до $ 700 милиона .., И от 2000 само в САЩ се очаква да произвежда лазерен медицинско оборудване 1 млрд. Долара.
Въпреки факта, че лазерни медицинската диагностика - един от най-ефективните начини за лазерни приложения в биомедицината, тя все още не са получили дължимото развитие, както е видно от приоритетите на световния пазар и публикациите, посочени по-горе. Това се дължи най-вече на сложността на оборудването и на високите изисквания за изходни параметри на лазери (приблизително на същите изисквания като в лазерната спектроскопия и техника тест), и разбира се, сложността самите физически процеси "основни лазерни диагностика методи. Въпреки това, до края на века се очаква да нарасне в предпочитан лаборатория за диагностика лазерно оборудване в сравнение с медицинска операция, както в нашата страна и по целия свят.
Засега няма обобщаване литература, която ще бъде представена през цялото разнообразие от лазерни диагностика методи в биологията и медицината, което затруднява получаването им и тяхното използване в практиката знам. В литературата има последните прегледи и монографии (посветени на един или няколко посоки диагностика на биологични обекти [1-4, 7-11, 17, 23, 24, 26, 33, 36, 39]), които могат да се препоръчва за по-задълбочено изследване на тези методи и техните възможности. В допълнение, много книги и ревюта на лазери и лазерната спектроскопия на биологични обекти съдържат информация за проучванията [40-48]. Важно е в малък обем на книгата, за да говорим за различни безразрушителни методи за лазерни диагностика в биологията и медицината, накратко представим техните физически основи и възможности, обхват и принципи на диагностично оборудване. Това, според нас, трябва да допринесе за по-добра ориентация в избора на метод за диагностика, адекватно текуща задача, трябва да се стимулира развитието на нови диагностични методи, нови и неочаквани приложения.
Основните принципи на лазерни биомедицинска диагностика са разгледани в V. Letokhov S. [33]. В тази книга, авторите са се опитали да се развиват основните идеи на тази работа в част от описанието на безразрушителни методи за диагностика и да го допълнят с конкретно изследване. Авторите се опитват да обхване по-широк спектър от приложения на лазерите в биологията и медицината. Когато това се приема като база за разглеждане на метод представяне на измерване и анализ на нейните диагностични възможности. Предпочитание се дава на методите и примерите, които са признати или обещаващи, предвид обхвата на интересите на авторите.
диагностични методи са разделени в две големи класа - макро- и mikrodiagnostiki съответно книга е разделена на две части. В глава. 2-4 makrodiagnostiki осигурява методи, основаващи се на използването на еластични и quasielastic разсейване, дифракция и интерференция. В глава. 5-7 описва принципите и приложенията на mikrodiagnostiki методи, които се основават на добре разработени методи за лазерна спектроскопия: Raman спектроскопия, абсорбционна спектроскопия, и калориметрия, лазерен флуоресцентен анализ, мас спектрометрия, лазер и т.н. В началото на книгата, в глава .. 1 представя преглед на принципите на лазери и радиационни свойства на техните спецификации.
Книгата е предназначена за физици и лазерна апаратура за диагностика дизайн инженери, биолози и лекари, използващи методи за диагностика лазерни в тяхната работа, както и възпитаник и студенти като въведение към професията.