Τον τελευταίο μισό αιώνα, τα λέιζερ έχουν χρησιμοποιηθεί στην οφθαλμολογία, την ογκολογία, την πλαστική χειρουργική και πολλούς άλλους τομείς της ιατρικής και της βιοϊατρικής έρευνας.
Η δυνατότητα χρήσης φωτός για τη θεραπεία ασθενειών είναι γνωστή εδώ και χιλιάδες χρόνια. Οι αρχαίοι Έλληνες και οι Αιγύπτιοι χρησιμοποιούσαν την ηλιακή ακτινοβολία στη θεραπεία, και οι δύο ιδέες συνδέθηκαν ακόμη και στη μυθολογία - ο Έλληνας θεός Απόλλων ήταν ο θεός του ήλιου και της θεραπείας.
Μόνο μετά την εφεύρεση της συνεκτικής πηγής ακτινοβολίας πριν από περισσότερα από 50 χρόνια αποκαλύφθηκε πραγματικά η δυνατότητα χρήσης φωτός στην ιατρική.
Λόγω των ειδικών ιδιοτήτων τους, τα λέιζερ είναι πολύ πιο αποτελεσματικά από την ακτινοβολία από τον ήλιο ή άλλες πηγές. Κάθε κβαντική γεννήτρια λειτουργεί σε ένα πολύ στενό εύρος μήκους κύματος και εκπέμπει συνεκτικό φως. Επίσης, τα λέιζερ στην ιατρική σας επιτρέπουν να δημιουργείτε υψηλές δυνάμεις. Η δέσμη ενέργειας μπορεί να συγκεντρωθεί σε ένα πολύ μικρό σημείο, λόγω του οποίου επιτυγχάνεται η υψηλή πυκνότητά της. Αυτές οι ιδιότητες έχουν οδηγήσει στο γεγονός ότι σήμερα τα λέιζερ χρησιμοποιούνται σε πολλούς τομείς της ιατρικής διάγνωσης, της θεραπείας και της χειρουργικής.
Θεραπεία δέρματος και ματιών
Η χρήση των λέιζερ στην ιατρική ξεκίνησε με την οφθαλμολογία και τη δερματολογία. ΠοσοστόΗ γεννήτρια άνοιξε το 1960. Και ένα χρόνο αργότερα, ο Leon Goldman έδειξε πώς το λέιζερ με κόκκινο ρουμπινί θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στην ιατρική για την αφαίρεση της δυσπλασίας των τριχοειδών, ενός είδους εκ γενετής σημάδια και του μελανώματος.
Αυτή η εφαρμογή βασίζεται στην ικανότητα των πηγών συνεκτικής ακτινοβολίας να λειτουργούν σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος. Οι συνεκτικές πηγές ακτινοβολίας χρησιμοποιούνται πλέον ευρέως για την αφαίρεση όγκων, τατουάζ, μαλλιών και κρεατοελιών.
Λέιζερ διαφορετικών τύπων και μηκών κύματος χρησιμοποιούνται στη δερματολογία, λόγω των διαφορετικών τύπων βλαβών που θεραπεύονται και της κύριας απορροφητικής ουσίας μέσα τους. Το μήκος κύματος εξαρτάται επίσης από τον τύπο δέρματος του ασθενούς.
Σήμερα δεν μπορεί κανείς να ασκήσει δερματολογία ή οφθαλμολογία χωρίς λέιζερ, καθώς έχουν γίνει τα κύρια εργαλεία για τη θεραπεία ασθενών. Η χρήση κβαντικών γεννητριών για τη διόρθωση της όρασης και ένα ευρύ φάσμα οφθαλμικών εφαρμογών αυξήθηκε αφότου ο Charles Campbell έγινε ο πρώτος γιατρός που χρησιμοποίησε κόκκινο λέιζερ στην ιατρική το 1961 για να θεραπεύσει έναν ασθενή με αποκόλληση αμφιβληστροειδούς.
Αργότερα, για το σκοπό αυτό, οι οφθαλμίατροι άρχισαν να χρησιμοποιούν πηγές αργού συνεκτικής ακτινοβολίας στο πράσινο τμήμα του φάσματος. Εδώ, οι ιδιότητες του ίδιου του ματιού, ειδικά του φακού του, χρησιμοποιήθηκαν για την εστίαση της δέσμης στην περιοχή της αποκόλλησης του αμφιβληστροειδούς. Η εξαιρετικά συγκεντρωμένη ισχύς της συσκευής την συγκολλά κυριολεκτικά.
Ασθενείς με ορισμένες μορφές εκφύλισης της ωχράς κηλίδας μπορούν να επωφεληθούν από τη χειρουργική επέμβαση με λέιζερ – φωτοπηξία με λέιζερ και φωτοδυναμική θεραπεία. Στην πρώτη διαδικασία, η δέσμη του συνεκτικούΗ ακτινοβολία χρησιμοποιείται για τη σφράγιση των αιμοφόρων αγγείων και την επιβράδυνση της παθολογικής ανάπτυξής τους κάτω από την ωχρά κηλίδα.
Παρόμοιες μελέτες έγιναν τη δεκαετία του 1940 με το φως του ήλιου, αλλά οι γιατροί χρειάζονταν τις μοναδικές ιδιότητες των κβαντικών γεννητριών για να τις ολοκληρώσουν με επιτυχία. Η επόμενη χρήση του λέιζερ αργού ήταν η διακοπή της εσωτερικής αιμορραγίας. Η επιλεκτική απορρόφηση του πράσινου φωτός από την αιμοσφαιρίνη, μια χρωστική ουσία στα ερυθρά αιμοσφαίρια, έχει χρησιμοποιηθεί για την παρεμπόδιση των αιμορραγικών αιμοφόρων αγγείων. Για τη θεραπεία του καρκίνου, καταστρέφουν τα αιμοφόρα αγγεία που εισέρχονται στον όγκο και τον εφοδιάζουν με θρεπτικά συστατικά.
Αυτό δεν μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας το ηλιακό φως. Η ιατρική είναι πολύ συντηρητική, όπως θα έπρεπε, αλλά οι πηγές συνεκτικής ακτινοβολίας έχουν γίνει αποδεκτές σε διάφορους τομείς. Τα λέιζερ στην ιατρική έχουν αντικαταστήσει πολλά παραδοσιακά όργανα.
Η οφθαλμολογία και η δερματολογία έχουν επίσης ωφεληθεί από τις πηγές excimer συνεκτικής UV ακτινοβολίας. Έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως για την αναμόρφωση του κερατοειδούς (LASIK) για τη διόρθωση της όρασης. Τα λέιζερ στην αισθητική ιατρική χρησιμοποιούνται για την αφαίρεση κηλίδων και ρυτίδων.
Κερδοφόρα αισθητική χειρουργική
Τέτοιες τεχνολογικές εξελίξεις είναι αναπόφευκτα δημοφιλείς στους εμπορικούς επενδυτές, καθώς έχουν τεράστιες δυνατότητες κέρδους. Η αναλυτική εταιρεία Medtech Insight το 2011 υπολόγισε το μέγεθος της αγοράς για εξοπλισμό ομορφιάς λέιζερ σε περισσότερα από 1 δισεκατομμύριο δολάρια ΗΠΑ. Πράγματι, παράΜειώνοντας τη συνολική ζήτηση για ιατρικά συστήματα κατά τη διάρκεια της παγκόσμιας ύφεσης, οι αισθητικές επεμβάσεις που βασίζονται σε κβαντικές γεννήτριες συνεχίζουν να απολαμβάνουν ισχυρή ζήτηση στις Ηνωμένες Πολιτείες, την κυρίαρχη αγορά συστημάτων λέιζερ.
Οπτικοποίηση και διαγνωστικά
Τα λέιζερ στην ιατρική παίζουν σημαντικό ρόλο στην έγκαιρη ανίχνευση του καρκίνου, καθώς και πολλών άλλων ασθενειών. Για παράδειγμα, στο Τελ Αβίβ, μια ομάδα επιστημόνων άρχισε να ενδιαφέρεται για τη φασματοσκοπία υπερύθρων χρησιμοποιώντας υπέρυθρες πηγές συνεκτικής ακτινοβολίας. Ο λόγος για αυτό είναι ότι ο καρκίνος και ο υγιής ιστός μπορεί να έχουν διαφορετική διαπερατότητα στο υπέρυθρο. Μία από τις πολλά υποσχόμενες εφαρμογές αυτής της μεθόδου είναι η ανίχνευση μελανωμάτων. Στον καρκίνο του δέρματος, η έγκαιρη διάγνωση είναι πολύ σημαντική για την επιβίωση του ασθενούς. Επί του παρόντος, η ανίχνευση μελανώματος γίνεται με το μάτι, επομένως μένει να βασιστούμε στην ικανότητα του γιατρού.
Στο Ισραήλ, κάθε άτομο μπορεί να κάνει δωρεάν έλεγχο μελανώματος μία φορά το χρόνο. Πριν από μερικά χρόνια, πραγματοποιήθηκαν μελέτες σε ένα από τα μεγαλύτερα ιατρικά κέντρα, ως αποτέλεσμα των οποίων κατέστη δυνατή η ξεκάθαρη παρατήρηση της διαφοράς στην υπέρυθρη περιοχή μεταξύ πιθανών, αλλά όχι επικίνδυνων ενδείξεων, και πραγματικού μελανώματος.
Katzir, ο διοργανωτής του πρώτου συνεδρίου SPIE για τη βιοϊατρική οπτική το 1984, και η ομάδα του στο Τελ Αβίβ ανέπτυξαν επίσης οπτικές ίνες που είναι διαφανείς στα υπέρυθρα μήκη κύματος, επιτρέποντας την επέκταση της μεθόδου σε εσωτερικά διαγνωστικά. Επιπλέον, μπορεί να είναι μια γρήγορη και ανώδυνη εναλλακτική λύση σε ένα επίχρισμα τραχήλου της μήτραςγυναικολογία.
Το μπλε λέιζερ ημιαγωγών στην ιατρική έχει βρει εφαρμογή στη διάγνωση φθορισμού.
Συστήματα που βασίζονται σε κβαντικές γεννήτριες αρχίζουν επίσης να αντικαθιστούν τις ακτίνες Χ, οι οποίες παραδοσιακά χρησιμοποιούνται στη μαστογραφία. Οι ακτινογραφίες παρουσιάζουν στους γιατρούς ένα δύσκολο δίλημμα: χρειάζονται υψηλή ένταση για να ανιχνεύσουν αξιόπιστα τους καρκίνους, αλλά η ίδια η αύξηση της ακτινοβολίας αυξάνει τον κίνδυνο καρκίνου. Εναλλακτικά, μελετάται η δυνατότητα χρήσης πολύ γρήγορων παλμών λέιζερ για την απεικόνιση του θώρακα και άλλων μερών του σώματος, όπως ο εγκέφαλος.
OCT για μάτια και άλλα
Τα λέιζερ στη βιολογία και την ιατρική έχουν χρησιμοποιηθεί στην οπτική τομογραφία συνοχής (OCT), η οποία έχει προκαλέσει ένα κύμα ενθουσιασμού. Αυτή η τεχνική απεικόνισης χρησιμοποιεί τις ιδιότητες μιας κβαντικής γεννήτριας και μπορεί να παρέχει πολύ σαφείς (της τάξης ενός μικρού), διατομές και τρισδιάστατες εικόνες βιολογικού ιστού σε πραγματικό χρόνο. Το OCT χρησιμοποιείται ήδη στην οφθαλμολογία και μπορεί, για παράδειγμα, να επιτρέψει σε έναν οφθαλμίατρο να δει μια διατομή του κερατοειδούς για τη διάγνωση παθήσεων του αμφιβληστροειδούς και γλαυκώματος. Σήμερα, η τεχνική αρχίζει να χρησιμοποιείται και σε άλλους τομείς της ιατρικής.
Ένα από τα μεγαλύτερα πεδία που αναδύονται από τις OCT είναι η απεικόνιση των αρτηριών με οπτικές ίνες. Η οπτική τομογραφία συνοχής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση μιας ρήξης ασταθούς πλάκας.
Μικροσκοπία ζωντανών οργανισμών
Τα λέιζερ στην επιστήμη, την τεχνολογία, την ιατρική παίζουν επίσηςβασικό ρόλο σε πολλούς τύπους μικροσκοπίας. Σε αυτόν τον τομέα έχει γίνει ένας μεγάλος αριθμός εξελίξεων, σκοπός των οποίων είναι να οπτικοποιηθεί τι συμβαίνει μέσα στο σώμα του ασθενούς χωρίς τη χρήση νυστέρι.
Το πιο δύσκολο μέρος για την αφαίρεση του καρκίνου είναι η ανάγκη συνεχούς χρήσης μικροσκοπίου, έτσι ώστε ο χειρουργός να μπορεί να βεβαιωθεί ότι όλα γίνονται σωστά. Η ικανότητα να κάνετε ζωντανή μικροσκοπία και σε πραγματικό χρόνο είναι μια σημαντική πρόοδος.
Μια νέα εφαρμογή των λέιζερ στη μηχανική και την ιατρική είναι η σάρωση κοντινού πεδίου της οπτικής μικροσκοπίας, η οποία μπορεί να παράγει εικόνες με ανάλυση πολύ μεγαλύτερη από αυτή των τυπικών μικροσκοπίων. Η μέθοδος αυτή βασίζεται σε οπτικές ίνες με εγκοπές στα άκρα, οι διαστάσεις των οποίων είναι μικρότερες από το μήκος κύματος του φωτός. Αυτό επέτρεψε την απεικόνιση υπομήκους κύματος και έθεσε τα θεμέλια για την απεικόνιση βιολογικών κυττάρων. Η χρήση αυτής της τεχνολογίας σε λέιζερ υπερύθρων θα επιτρέψει την καλύτερη κατανόηση της νόσου του Αλτσχάιμερ, του καρκίνου και άλλων αλλαγών στα κύτταρα.
PDT και άλλες θεραπείες
Οι εξελίξεις στον τομέα των οπτικών ινών συμβάλλουν στην επέκταση των δυνατοτήτων χρήσης λέιζερ σε άλλους τομείς. Εκτός από το γεγονός ότι επιτρέπουν τη διάγνωση στο εσωτερικό του σώματος, η ενέργεια της συνεκτικής ακτινοβολίας μπορεί να μεταφερθεί εκεί που χρειάζεται. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη θεραπεία. Τα λέιζερ ινών γίνονται πολύ πιο προηγμένα. Θα αλλάξουν ριζικά την ιατρική του μέλλοντος.
Τομέας φωτοϊατρικής με χρήση φωτοευαίσθητης χημικής ουσίαςουσίες που αλληλεπιδρούν με το σώμα με συγκεκριμένο τρόπο μπορούν να χρησιμοποιήσουν κβαντικές γεννήτριες τόσο για τη διάγνωση όσο και για τη θεραπεία ασθενών. Στη φωτοδυναμική θεραπεία (PDT), για παράδειγμα, ένα λέιζερ και ένα φωτοευαίσθητο φάρμακο μπορούν να αποκαταστήσουν την όραση σε ασθενείς με την «υγρή» μορφή της ηλικιακής εκφύλισης της ωχράς κηλίδας, την κύρια αιτία τύφλωσης σε άτομα ηλικίας άνω των 50 ετών.
Στην ογκολογία, ορισμένες πορφυρίνες συσσωρεύονται στα καρκινικά κύτταρα και φθορίζουν όταν φωτίζονται σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος, υποδεικνύοντας τη θέση του όγκου. Εάν στη συνέχεια αυτές οι ίδιες ενώσεις φωτιστούν με διαφορετικό μήκος κύματος, γίνονται τοξικές και σκοτώνουν τα κατεστραμμένα κύτταρα.
Το κόκκινο λέιζερ ηλίου-νέον αερίου χρησιμοποιείται στην ιατρική για τη θεραπεία της οστεοπόρωσης, της ψωρίασης, των τροφικών ελκών κ.λπ., καθώς αυτή η συχνότητα απορροφάται καλά από την αιμοσφαιρίνη και τα ένζυμα. Η ακτινοβολία επιβραδύνει τη φλεγμονή, αποτρέπει την υπεραιμία και το πρήξιμο και βελτιώνει την κυκλοφορία του αίματος.
Εξατομικευμένη θεραπεία
Η γενετική και η επιγενετική είναι δύο άλλοι τομείς όπου μπορούν να χρησιμοποιηθούν λέιζερ.
Στο μέλλον, όλα θα συμβούν σε νανοκλίμακα, κάτι που θα μας επιτρέψει να κάνουμε ιατρική στην κλίμακα του κυττάρου. Τα λέιζερ που μπορούν να παράγουν παλμούς femtosecond και να συντονιστούν σε συγκεκριμένα μήκη κύματος είναι ιδανικοί συνεργάτες για επαγγελματίες υγείας.
Αυτό θα ανοίξει την πόρτα για εξατομικευμένη θεραπεία με βάση το ατομικό γονιδίωμα του ασθενούς.
Leon Goldman - ο ιδρυτήςιατρική λέιζερ
Μιλώντας για τη χρήση κβαντικών γεννητριών στη θεραπεία ανθρώπων, δεν μπορούμε να μην αναφέρουμε τον Leon Goldman. Είναι γνωστός ως ο «πατέρας» της ιατρικής με λέιζερ.
Ήδη ένα χρόνο μετά την εφεύρεση της συνεκτικής πηγής ακτινοβολίας, η Goldman έγινε ο πρώτος ερευνητής που τη χρησιμοποίησε για τη θεραπεία δερματικών παθήσεων. Η τεχνική που χρησιμοποίησε ο επιστήμονας άνοιξε το δρόμο για τη μετέπειτα ανάπτυξη της δερματολογίας με λέιζερ.
Η έρευνά του στα μέσα της δεκαετίας του 1960 οδήγησε στη χρήση της κβαντικής γεννήτριας ρουμπίνι στη χειρουργική του αμφιβληστροειδούς και σε ανακαλύψεις όπως η ικανότητα της συνεκτικής ακτινοβολίας να κόβει ταυτόχρονα το δέρμα και να σφραγίζει τα αιμοφόρα αγγεία, περιορίζοντας την αιμορραγία.
Ο Goldman, δερματολόγος στο Πανεπιστήμιο του Σινσινάτι για το μεγαλύτερο μέρος της καριέρας του, ίδρυσε την Αμερικανική Εταιρεία για Λέιζερ στην Ιατρική και τη Χειρουργική και βοήθησε να τεθούν τα θεμέλια για την ασφάλεια των λέιζερ. Πέθανε το 1997
Μικροποίηση
Οι πρώτες κβαντικές γεννήτριες 2 μικρών είχαν το μέγεθος διπλής κλίνης και ψύχονταν με υγρό άζωτο. Σήμερα έχουν κάνει την εμφάνισή τους λέιζερ διόδου μεγέθους παλάμης και ακόμη μικρότερα λέιζερ ινών. Αυτές οι αλλαγές ανοίγουν το δρόμο για νέες εφαρμογές και εξελίξεις. Το φάρμακο του μέλλοντος θα έχει μικροσκοπικά λέιζερ για χειρουργική επέμβαση στον εγκέφαλο.
Λόγω της τεχνολογικής προόδου, υπάρχει συνεχής μείωση του κόστους. Ακριβώς όπως τα λέιζερ έχουν γίνει συνηθισμένα στις οικιακές συσκευές, έχουν αρχίσει να παίζουν βασικό ρόλο στον εξοπλισμό νοσοκομείων.
Αν τα προηγούμενα λέιζερ στην ιατρική ήταν πολύ μεγάλα καιπολύπλοκη, η σημερινή παραγωγή από οπτικές ίνες έχει μειώσει σημαντικά το κόστος και η μετάβαση στη νανοκλίμακα θα μειώσει ακόμη περισσότερο το κόστος.
Άλλες χρήσεις
Οι ουρολόγοι μπορούν να αντιμετωπίσουν τη στένωση της ουρήθρας, τα καλοήθη κονδυλώματα, τις πέτρες του ουροποιητικού, τη συστολή της ουροδόχου κύστης και τη διεύρυνση του προστάτη με λέιζερ.
Η χρήση του λέιζερ στην ιατρική επέτρεψε στους νευροχειρουργούς να κάνουν ακριβείς τομές και ενδοσκοπικές εξετάσεις του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού.
Οι κτηνίατροι χρησιμοποιούν λέιζερ για ενδοσκοπικές επεμβάσεις, πήξη όγκου, τομές και φωτοδυναμική θεραπεία.
Οι οδοντίατροι χρησιμοποιούν συνεκτική ακτινοβολία για δημιουργία οπών, χειρουργικές επεμβάσεις στα ούλα, αντιβακτηριακές επεμβάσεις, οδοντική απευαισθητοποίηση και διαγνωστικά στοματικών προσώπων.
τσιμπιδάκια λέιζερ
Ερευνητές βιοϊατρικής σε όλο τον κόσμο χρησιμοποιούν οπτικές λαβίδες, διαλογείς κυττάρων και πολλά άλλα εργαλεία. Τα τσιμπιδάκια λέιζερ υπόσχονται καλύτερη και ταχύτερη διάγνωση καρκίνου και έχουν χρησιμοποιηθεί για τη σύλληψη ιών, βακτηρίων, μικρών μεταλλικών σωματιδίων και κλώνων DNA.
Στα οπτικά τσιμπιδάκια, μια δέσμη συνεκτικής ακτινοβολίας χρησιμοποιείται για τη συγκράτηση και την περιστροφή μικροσκοπικών αντικειμένων, παρόμοια με τον τρόπο με τον οποίο τα μεταλλικά ή πλαστικά τσιμπιδάκια μπορούν να συλλάβουν μικρά και εύθραυστα αντικείμενα. Μεμονωμένα μόρια μπορούν να χειριστούν προσαρτώντας τα σε αντικειμενοφόρους πλάκες μεγέθους μικρού ή σε σφαιρίδια πολυστυρενίου. Όταν το δοκάρι χτυπά την μπάλα, αυτόκαμπυλώνει και έχει ελαφρά πρόσκρουση, σπρώχνοντας την μπάλα κατευθείαν στο κέντρο της δοκού.
Αυτό δημιουργεί μια "οπτική παγίδα" που μπορεί να παγιδεύσει ένα μικρό σωματίδιο σε μια δέσμη φωτός.
Λέιζερ στην ιατρική: πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Η ενέργεια της συνεκτικής ακτινοβολίας, η ένταση της οποίας μπορεί να διαμορφωθεί, χρησιμοποιείται για να κόψει, να καταστρέψει ή να αλλάξει την κυτταρική ή εξωκυτταρική δομή των βιολογικών ιστών. Επιπλέον, η χρήση λέιζερ στην ιατρική, με λίγα λόγια, μειώνει τον κίνδυνο μόλυνσης και διεγείρει την επούλωση. Η χρήση κβαντικών γεννητριών στη χειρουργική αυξάνει την ακρίβεια της ανατομής, ωστόσο, είναι επικίνδυνες για τις εγκύους και υπάρχουν αντενδείξεις για τη χρήση φωτοευαισθητοποιητικών φαρμάκων.
Η πολύπλοκη δομή των ιστών δεν επιτρέπει μια ξεκάθαρη ερμηνεία των αποτελεσμάτων των κλασικών βιολογικών αναλύσεων. Τα λέιζερ στην ιατρική (φωτογραφία) είναι ένα αποτελεσματικό εργαλείο για την καταστροφή των καρκινικών κυττάρων. Ωστόσο, ισχυρές πηγές συνεκτικής ακτινοβολίας δρουν αδιάκριτα και καταστρέφουν όχι μόνο τους προσβεβλημένους, αλλά και τους περιβάλλοντες ιστούς. Αυτή η ιδιότητα είναι ένα σημαντικό εργαλείο στην τεχνική μικροδιατομής που χρησιμοποιείται για την εκτέλεση μοριακής ανάλυσης σε μια τοποθεσία ενδιαφέροντος με την ικανότητα επιλεκτικής καταστροφής περίσσειας κυττάρων. Ο στόχος αυτής της τεχνολογίας είναι να ξεπεραστεί η ετερογένεια που υπάρχει σε όλους τους βιολογικούς ιστούς προκειμένου να διευκολυνθεί η μελέτη τους σε έναν καλά καθορισμένο πληθυσμό. Υπό αυτή την έννοια, η μικροτομή με λέιζερ έχει συμβάλει σημαντικά στην ανάπτυξη της έρευνας, στην κατανόησηφυσιολογικοί μηχανισμοί που σήμερα μπορούν να αποδειχθούν ξεκάθαρα σε επίπεδο πληθυσμού και ακόμη και ενός κυττάρου.
Η λειτουργικότητα της μηχανικής ιστών σήμερα έχει γίνει ένας σημαντικός παράγοντας στην ανάπτυξη της βιολογίας. Τι συμβαίνει εάν οι ίνες ακτίνης κοπούν κατά τη διαίρεση; Θα είναι σταθερό ένα έμβρυο Drosophila εάν το κύτταρο καταστραφεί κατά την αναδίπλωση; Ποιες είναι οι παράμετροι που εμπλέκονται στη μεριστεμική ζώνη ενός φυτού; Όλα αυτά τα προβλήματα μπορούν να λυθούν με λέιζερ.
Nanomedicine
Πρόσφατα, έχουν εμφανιστεί πολλές νανοδομές με ιδιότητες κατάλληλες για μια σειρά βιολογικών εφαρμογών. Τα πιο σημαντικά από αυτά είναι:
- Οι Οι κβαντικές κουκκίδες είναι μικροσκοπικά σωματίδια μεγέθους νανομέτρων που εκπέμπουν φως που χρησιμοποιούνται σε εξαιρετικά ευαίσθητη κυτταρική απεικόνιση.
- μαγνητικά νανοσωματίδια που έχουν βρει εφαρμογή στην ιατρική πρακτική;
- σωματίδια πολυμερούς για ενθυλακωμένα θεραπευτικά μόρια;
- μεταλλικά νανοσωματίδια.
Η ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας και η χρήση λέιζερ στην ιατρική, με λίγα λόγια, έφερε επανάσταση στον τρόπο χορήγησης των φαρμάκων. Τα εναιωρήματα νανοσωματιδίων που περιέχουν φάρμακα μπορούν να αυξήσουν τον θεραπευτικό δείκτη πολλών ενώσεων (αυξάνουν τη διαλυτότητα και την αποτελεσματικότητα, μειώνουν την τοξικότητα) επηρεάζοντας επιλεκτικά τους προσβεβλημένους ιστούς και κύτταρα. Αποδίδουν το δραστικό συστατικό και επίσης ρυθμίζουν την απελευθέρωση του δραστικού συστατικού ως απόκριση σε εξωτερική διέγερση. Τα νανοθηρανοστικά είναι περαιτέρωμια πειραματική προσέγγιση που επιτρέπει τη διπλή χρήση νανοσωματιδίων, φαρμακευτικής ένωσης, θεραπείας και διαγνωστικών εργαλείων απεικόνισης, ανοίγοντας το δρόμο για εξατομικευμένη θεραπεία.
Η χρήση λέιζερ στην ιατρική και τη βιολογία για μικροτομή και φωτοεκτομή κατέστησε δυνατή την κατανόηση των φυσιολογικών μηχανισμών ανάπτυξης της νόσου σε διαφορετικά επίπεδα. Τα αποτελέσματα θα βοηθήσουν στον καθορισμό των καλύτερων μεθόδων διάγνωσης και θεραπείας για κάθε ασθενή. Η ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας σε στενή σύνδεση με την πρόοδο στην απεικόνιση θα είναι επίσης απαραίτητη. Η νανοϊατρική είναι μια πολλά υποσχόμενη νέα μορφή θεραπείας για ορισμένους καρκίνους, μολυσματικές ασθένειες ή διαγνωστικά.
