Photothermal effect of laser- b-biotech-blog

1. مقدمة :

تعرفنا في  مقالات  سابقة على  تعاريف البيو تكنولوجيا الرسمية والدولية وكذا تاريخها ومستقبلها  ، كما تعرفنا على  العلوم الأساسية  و التقنية وغير التقنية و  العلوم الإقتصادية والتجارية والمالية والإدارية   وكذا العلوم الإجتماعية والإنسانية المساهمة في البيوتكنولوجيا إلى جانب العلوم الجنائية والعسكرية والأمنية  وفروعها المساهمة في البيوتكنولوجيا   . كما تعرفنا على علم  ليزر البيوضوئيات و تاريخ الليزر  وخصائصه  و أسس تصنيفه  وعلى أنظمة استلامه وتوصيله وتطبيقاته الطبية  .  وفي هذه المقالة سنتعرف  على التأثير الحراري الضوئي  لليزر

2.التأثير الحراري الضوئي لليزر(Photo thermal effect)

          ان اغلب تطبيقات الجراحة الليزرية تستند على هذا النوع من التأثير ويرتبط هذا الأخير بارتفاع درجة الحرارة المتولدة من تصادم جزيئاتها وزيادة طاقتها الحركية والاهتزازية عقب امتصاصها للفوتونات.

ويمتد التأثير الحراري تبعاً لظروف التشعيع والحرارة المتولدة من عمليات التخثير والتمييع الى التبخير، الحرق فالتكسير الضوئي (Bridges et al., 1983) .

وكان اول استخدام طبي لليزر عام 1962 من قبل العالم Campbell وجماعته في علاج مرض الشبكية السكري (Diabetic retinopathy) وكان العلاج معتمداً على التأثير الحراري الضوئي لليزر وذلك بتبئير حزمته على الشـــعيرات الدموية الزائدة وتخثيرها ضوئياً (Svanberg and Svanberg, 1993)

. هكذا ولم يقتصر التأثير الحراري الضوئي لليزر على الجراحة الطبية فقط بل تعدّاه الى الجراحة المجهرية الخلوية بأســتخدام تقنية حزمة الليزر المجهرية (Laser microbean) أذ يتم تبئير شعاع الليزر الى حدود المايكرون حتى يتداخــل مع العضيـات فوق الخلوية (Subcellular orgaelles) (Berns et al., 1969)، وحتى مع الكروموســومات ولهــذا تطبيـق في مجال الهندسة الوراثية يدعى بالجراحـة المجهرية للكروموسـومات (Laser chromosome microsurgery)  (Berns et al., 1981; Monajembashi el at., 1986).

التأثير الحراري الضوئي لليزر هو ظاهرة تحدث عندما يتفاعل ضوء الليزر مع المادة ويولد زيادة في درجة حرارة المادة المشععة. تُستخدم هذه الظاهرة في تطبيقات مختلفة، بدءًا من اللحام والقطع بالليزر وحتى التحليل الحراري الضوئي الانتقائي في الطب التجميلي.

عندما يضرب ضوء الليزر مادة ما، يتم امتصاص طاقة الفوتون وتحويلها إلى طاقة حرارية. هذه الزيادة في درجة الحرارة يمكن أن تسبب تأثيرات مختلفة، اعتمادًا على المادة وقوة الليزر المستخدم وطوله الموجي.

في تطبيقات مثل اللحام بالليزر، يتم استخدام التأثير الحراري الضوئي بالليزر لصهر المواد وربطها. وفي حالة القطع بالليزر، يتم استخدامه لتبخير أو إذابة المادة في مسار ضوء الليزر.

في الطب التجميلي، يستفيد التحليل الحراري الضوئي الانتقائي من التأثير الحراري الضوئي بالليزر للقضاء بشكل انتقائي على خلايا أو هياكل معينة، مثل بصيلات الشعر غير المرغوب فيها أو الآفات الوعائية، دون الإضرار بالأنسجة المحيطة.

الخلاصة 

باختصار، يعد التأثير الحراري الضوئي لليزر ضروريًا في مجموعة متنوعة من التطبيقات التي تتطلب التحكم الدقيق في طاقة الليزر لتحقيق نتائج محددة، مثل اللحام والقطع والطب التجميلي والعديد من المجالات الأخرى.

 للمزيد من المعلومات الإطلاع على كتاب 

Laser Biophotonics: Principles and Applications in Medicine and

Life Sciences

للمؤلف د. بن عمر شبة