Leusairean ann an eòlas-leighis. Tha cleachdadh na leusairean ann an leigheas is saidheans

Thar an leth-cheud bliadhna leusairean a bhith air a chleachdadh ann an ophthalmology, oncology, plastaig-lann agus iomadh sgìrean eile de chungaidh-leighis agus Bith-mheidigeach rannsachadh.

Air a 'chomasachd a' cleachdadh solas airson leigheas tinneas air a bhith ainmeil airson mìltean de bhliadhnaichean air ais. Bha na seann Ghreugaich agus na h-Eiphitich a chleachdadh grèine rèididheachd a leigheas, agus sin dà beachdan a bha fiù 's co-cheangailte ri chèile ann am miotas-eòlas - dia Ghreugach Apollo a bha Dia a' ghrian agus a leigheas.

B 'e a-mhàin an dèidh a' ciallach rèididheachd an tùs de innleachd còrr is 50 bliadhna air ais bha gu dearbh a chomharrachadh a dh'fhaodadh a bhith a 'cleachdadh solas ann an eòlas-leighis.

Seach an feartan sònraichte, air an leusair tha mòran nas èifeachdaiche na grèine rèididheachd no thùsan eile. Tha gach eòlaichean gineadair a tha ag obair ann gu math cumhang wavelength raon agus emits ciallach solas. Cuideachd, leusairean ann an stuth-leigheis a 'leigeil leat barrachd cumhachd a chruthachadh. lùth-sail Faodar cuimseachadh gu math beag phuing, a dh'adhbhraicheas a daigeann. Lotaichean sin air leantainn gu bheil an-diugh leusairean a chleachdadh ann an iomadh raon de meidigeach breithneachaidh, leigheas agus obair-lannsa.

Skin-shùil agus leigheas

Tha cleachdadh na leusairean a thòisich ann an leigheas le ophthalmology agus chraicinn. Maser chaidh fhosgladh ann an 1960. Agus bliadhna an dèidh sin Leon Goldman 'sealltainn mar ruby dearg leusair ann an leigheas a chleachdadh gus a thoirt air falbh capillary dysplasia, measgachadh de nevi agus melanoma.

Tha an tagradh seo a tha stèidhichte air tobraichean ciallach solas an comas a bhith ag obair aig sònraichte wavelength. Tùsan ciallach rèididheachd a-nis a chleachdadh gu bitheanta a thoirt air falbh tumors, mhaise, falt agus famhan.

Ann chraicinn, leusairean gan cleachdadh diofar sheòrsaichean agus thuinnean, a tha air adhbhrachadh le diofar sheòrsaichean de comasach a leigheas lesions agus an prìomh-steach stuth a-staigh orra. Tha wavelength cuideachd an crochadh air an t-euslainteach a 'chraiceann.

-Diugh tha e do-dhèanta a chleachdadh chraicinn agus ophthalmology gun leusairean, bhon a tha iad air a bhith bunaiteach Innealan de chùram euslainteach. Tha cleachdadh na leusairean airson lèirsinn cheartachadh agus raon farsaing de Sùla iarrtasan suas an dèidh Charlz Kempbell ann an 1961, rinneadh a 'chiad lighiche a' cleachdadh ann an leigheas dearg leusair a 'leigheas an t-euslainteach le retinal detachment.

An dèidh sin, airson an adhbhar seo, thòisich ophthalmologists argon a 'cleachdadh stòran ciallach rèididheachd ann an uaine pàirt den speactram. An seo, tha feartan na h-shùil, gu h-àraidh an lionsa gus cudrom an sail ann an achadh retinal detachment bha an sàs. Àrd-uidheam cumhachd e litireil tàth.

Euslaintich le cuid de na foirmean macular uighean dh'fhaodadh cuideachadh leusair-lann - leusair photocoagulation agus photodynamic therapy. Anns a 'chiad mhodh, a sail chiallach a rèididheachd air a chleachdadh airson dùnadh fala agus an pathological slaodachadh a' fàs fo macula.

Cluicheadairean sgrùdaidhean a chaidh a dhèanamh ann an 1940 le solas na grèine, ach airson aca a chrìochnachadh gu soirbheachail na dotairean a bha feum sònraichte feartan eòlaichean gineadairean. Às dèidh an t-iarrtas an argon leusair air a bhith a stad taobh a-staigh dòrtadh fala. Taghadh chiad sreath uaine le solas haemoglobin - dath dearg ceallan fala - air a bhith air a chleachdadh airson bacadh fuil soitheach dòrtadh fala. Airson a 'leigheas aillse a sgrios fala taobh a-staigh an aillse agus a' solarachadh beathachadh.

Seo nach urrainn a choileanadh le bhith a 'cleachdadh ghrèin. Medicine e glè Tòraidh, mar a bu chòir dha a bhith, ach na stòran chiallach a rèididheachd a fhuair aithne ann an diofar sgìrean. Leusairean ann an leigheas an àite mòran innealan traidiseanta.

Ophthalmology chraicinn agus cuideachd buannachd bho excimer stòran ciallach rèididheachd ann an ultraviolet raon. Tha iad air a bhith gan cleachdadh gus atharrachadh a thoirt air cruth nan cornea (LASIK) lèirsinn airson ceartachadh. Leusairean ann an ealain cungaidh-leigheis a thoirt air falbh stains agus wrinkles.

Bhuannachdaile lannsaireachd cruth a thaghadh

Tha iad sin leasachaidhean teicneòlasach bidh sheachanta measail malairteach-tasgaidh, mar a tha iad mòr a dh'fhaodadh a bhith ann airson prothaid. Mion-sgrùdaire companaidh Medtech Insight ann an 2011 a 'meas a' mhargaidh de mhaise leusair uidheamachd luach còrr is $ 1 billean. Gu dearbh, a dh'aindeoin an lùghdachadh san iarrtas airson siostam slàinte rè crìonadh na cruinne, lannsaireachd cruth a thaghadh, stèidhichte air cleachdadh na leusairean, a 'faighinn tlachd iarrtas seasmhach anns na Stàitean Aonaichte - na prìomh leusair siostaman mhargaidh.

Visualisation agus breithneachaidh

Leusairean ann an stuth-leigheis a 'cluich pàirt chudromach ann an tràth-lorgaidh aillse agus mòran ghalaran eile. Mar eisimpleir, ann an Tel Aviv, buidheann de luchd-saidheans aig a bheil ùidh fo-dhearg spectroscopy fo-dhearg a 'cleachdadh stòran ciallach rèididheachd. An t-adhbhar airson seo gu bheil aillse agus fallain stuth a dh'fhaodadh a bhith eadar-dhealaichte permeability ann an raon fo-dhearg. Aon de gealltanach iarrtasan seo dòigh a tha a 'comharrachadh melanoma. Skin aillse, tràth breithneachadh a tha glè chudromach airson a chumail beò euslaintich. An-dràsta, lorgaidh de melanoma e air an sùilean, mar sin tha a bhith an crochadh air an dotair sgil.

Ann an Israel, aon uair gach bliadhna, gach neach a dhol an-asgaidh sgrìonadh de melanoma. O chionn grunn bhliadhnaichean ann an aon de na prìomh ionadan meidigeach a dhèanamh an rannsachadh, a tha a 'ciallachadh ann an cothrom gu soilleir a' faicinn an diofar fo-dhearg ann an raon eadar-dhealachadh eadar an comas, ach chan eil na feartan cunnartach, agus an-diugh melanoma.

Katzir, eagraiche a 'chiad Cho-labhairt de SPIE Bith-mheidigeach Optics ann an 1984, agus an sgioba aige ann an Tel Aviv air an leasachadh cuideachd Optical stuthan a tha follaiseach gus fo-dhearg thuinnean, a' leigeil a leudachadh dòigh seo taobh a-staigh breithneachaidh. A thuilleadh air sin, faodaidh e bhith sgiobalta agus piantach eile a cervical smears ann gynecology.

Blue semiconductor leusair ann an leigheas air a bhith air an cur an gnìomh ann an fluorescence breithneachadh.

Siostaman stèidhichte air eòlaichean gineadairean a tha cuideachd a 'tòiseachadh an àite an X-ray, a chaidh a cleachdadh gu dualchasach ann an mammography. X-ghathan dotairean a chur doirbh ioma-cheist: airson earbsach lorgaidh de aillse, feumaidh iad a bhith àrd dian, ach rèididheachd fàs leis fhèin a 'meudachadh cunnart aillse. No, tha sinn sgrùdadh comasachd a bhith a 'cleachdadh glè luath leusair bhuillean airson uchd ìomhaigh, agus pàirtean eile den chorp leithid an eanchainn.

Oct gu sùil agus chan ann a-mhàin

Leusairean ann am bith-eòlas agus eòlas-leighis air a bhith air a chleachdadh ann an co-leanailteachd Optical tomography (Dàmhair), a thòisich tonn dealais. Ìomhaigheachd seo a 'cleachdadh dòigh-obrach maser lotaichean agus a bheir fìor shoilleir (air an òrdugh a micron), fìor-ùine trì-thaobhach ìomhaigh agus a' chrois bith-eòlasach no maothran. Oct mar-thà air a bhith a 'cur an gnìomh ann ophthalmology, agus is dòcha, mar eisimpleir, cothrom a thoirt do na ophthalmologist fhaicinn roinn-tarsainn de na cornea airson diagnosing retinal tinneasan agus glaucoma. An-diugh, thòisich innealan a chleachdadh cuideachd ann an raointean eile a leigheas.

Aon de na sgìrean as motha a chaidh a chruthachadh air sgàth Oct sàs fhaighinn snàithleach-Optical iomhaighean cuislean. Optical co-leanailteachd tomography a chleachdadh gus measadh a dhèanamh air staid buailteach do rupture neo-sheasmhach Nàbhair.

Microscopy de bheairtean beò

Leusairean ann an saidheans, innleadaireachd, eòlas-leighis cuideachd a 'cluich pàirt chudromach ann am mòran seòrsaichean de microscopy. àireamh mhòr de rannsachadh a chaidh a dhèanamh san raon seo, an t-adhbhar a tha rudan a tha a 'tachairt taobh a-staigh an t-euslainteach corp gun a' cleachdadh scalpel.

As duilghe a thoirt air falbh an aillse a tha an fheum a tha daonnan ìre na seirbheisean a tha an miocroscop, an lannsair a 'dèanamh cinnteach h-uile càil ceart. Tha an comas a dhèanamh microscopy "beò" agus ann am fìor-àm a tha cudromach air coileanadh.

A tagradh ùr de leusairean ann an ealan agus cungaidh-leigheis - 'sganadh faisg air achadh-Optical microscopy, a tha a' dèanamh dealbhan le rùn math nas àirde na an fheadhainn àbhaisteach maigreascopan. Tha an dòigh seo a tha stèidhichte air stuthan Optical le notches aig na cinn, a tha nas lugha na an wavelength de solas. Thug seo cothrom dhan subwavelength iomhaighean, agus chuir na stèidh airson iomhaighean de bith-eòlasach ceallan. A 'cleachdadh an teicneòlas seo ann fo-dhearg leusairean a' leigeil le tuigse nas fheàrr Alzheimer tinneas, aillse, agus atharrachaidhean eile ann an ceallan.

Photodynamic therapy agus leigheasan eile

Leasachaidhean ann an raon de stuthan Optical cuideachadh gus cumhachd a thoirt do chleachdadh na leusairean is eile achaidhean. A bharrachd, tha iad a 'leigeil bhreithneachadh taobh a-staigh na buidhne, an lùth-chiallach a rèididheachd urrainnear a ghluasad gu far a bheil feum. Faodar seo a chleachdadh ann an leigheas. Fiber leusairean a tha mòran nas adhartaiche. Tha iad atharrachadh mòr san àm ri teachd eòlas-leighis.

Field of Photomedicine, a 'cleachdadh solas-mothachail ceimigean sin eadar-obrachadh leis a' chorp ann an dòigh shònraichte, a dh'fhaodadh ìre leusairean a 'cleachdadh an dà chuid airson breithneachadh is leigheas nan euslainteach. Ann photodynamic therapy (PDT), mar eisimpleir, a leusair agus photosensitive dhrogaichean a bhuadhaicheas lèirsinn ann an euslaintich le "fliuch" riochd aois co-cheangailte macular uighean, prìomh adhbhar doille ann an daoine thar aois 50 bliadhna.

Ann an cuid de oncology porphyrins cruinneachadh ann an ceallan aillse, agus fluoresce nuair a shoillseachadh wavelength sònraichte, a 'sealltainn suidheachadh nan aillse. Ma tha na h-aon fhillte a tha an uair sin a 'soilleireachadh an diofar wavelength, fàs iad puinnseanta agus mharbhadh an ceallan millte.

A dhearg helium-neon gas leusair a chleachdadh ann an eòlas-leighis anns a 'leigheas air osteoporosis, psoriasis, venous ulcers, msaa, mar seo tha tricead math a ghabhail thairis le haemoglobin agus enzymes. Radiation leigeas às an astar sèid, Edema agus hyperemia casg air, a 'leasachadh solar fala.

pearsanaichte leigheas

Dà an sgìrean eile anns a bheil e air a chleachdadh airson leusairean - gintinneachd agus epigenetics.

San àm ri teachd, thèid gach nì a 'tachairt aig an nanoscale, a leigeas le stuth-leigheis a chleachdadh ann an cealla sgèile. Leusairean a dh'fhaodas a ghineadh femtosecond bhuillean agus ag èisteachd gu sònraichte wavelength, tha com-pàirtichean air leth freagarrach airson lighich.

Bidh seo a 'fosgladh doras airson pearsanaichte leigheas stèidhichte air an neach fa leth euslaintich genome.

Leon Goldman - a stèidhich Laser Medicine

A 'bruidhinn mu chleachdadh na leusairean ann an leigheas de dhaoine, gun luaidh air Leon Goldman. Tha e ainmeil mar "athair" a leusair eòlas-leighis.

A 'bhliadhna an dèidh a' ciallach rèididheachd an tùs Goldman Invention a 'chiad rannsachaidh a cleachdadh airson leigheas tinneasan craicinn. Tha an dòigh-obrach a chur an sàs saidheans a dh'fhosgail seo slighe airson leasachadh an dèidh sin leusair chraicinn.

Rannsachaidh aige ann am meadhan nan 1960an a stiùireadh gus a 'cleachdadh ruby maser ann an lèigh-lann an Retina agus a leithid lorg mar a' chomasachd de rèididheachd ciallach aig an aon àm a 'gearradh a' chraiceann is Ròn fala, a 'cuingealachadh bleeding.

Goldman, a bha ag obair airson a 'chuid as motha de dhreuchd, an lighiche-craicinn aig Oilthigh Cincinnati, air a stèidheachadh ann an Ameireaga Comann leusairean ann Medicine agus obair-lannsa, agus chuidich luidh an leusair bunaitean airson sàbhailteachd. Chaochail e ann an 1997

miniaturization

Tha a 'chiad 2-micron leusairean meud leabaidh dhùbailte agus fuarachadh le lionn naitridean. An-diugh nochd diode a 'freagairt ann an pailme, agus fiù' s barrachd meanbh freumhag leusairean. A leithid de dh'atharrachaidhean a tha cabhsairean an t-slighe airson iarrtasan ùra agus leasachaidhean. Medicine an àm ri teachd a bhios beag leusairean airson eanchainn obair-lannsa.

Taing do teicneòlais adhartas a tha an-còmhnaidh lùghdachadh ann an cosgaisean. Dìreach mar leusairean air a bhith cumanta ann an luchd-cleachdaidh eileagtronaigeach, thoisich iad ri prìomh dhreuchd aig an ospadal ann an uidheam.

Ma bu tràithe leusairean ann an stuth-leigheis a bha glè mhòr agus iom-fhillte, tha e an-diugh iad a 'dèanamh de stuthan Optical mòr a' lùghdachadh na cosgais, agus an gluasad gu nanolevel bidh barrachd cosgaisean a lùghdachadh.

iarrtasan eile

Cleachdadh leusairean urologists urrainn leigheas urethral stricture, cho dona warts, urinary clachan, aotroman contracture, agus prostate leudachadh.

Tha cleachdadh na leusair ann an leigheas an comas neurosurgeons a dhèanamh mionaideach gearraidhean agus a 'seinn endoscopic deuchainnean na h-eanchainn agus an smior-caillich teud.

Lighichean bheathaichean 'cleachdadh airson leusairean endoscopic modhan-obrach, coagulation de tumors, toll, agus photodynamic therapy.

Fiaclairean cleachdadh ciallach airson solas a 'dèanamh tuill ann an guma lannsa airson antibacterial modhan-obrach, agus fiaclaireachd desensitization roto-aodann breithneachadh.

leusair tweezers

Bith-rannsachaidh air a chleachdadh Optical tweezers an t-saoghail, cealla sorters, cho math ri mòran eile innealan. Laser tweezers gealltainn nas fheàrr agus nas luath breithneachadh air aillse agus a 'cleachdadh a ghlacadh bhìorasan, bacteria, grinn pìosan meatailt agus DNA dualan.

Tha Optical tweezers ciallach sail de rèididheachd a chleachdadh gus a chumail agus cuairteachadh bhìodach nithean anns an aon dòigh mar phlastaig no meatailt tweezers comasach a thogail beag agus cugallach sa. Fa leth molecules Faodar làimhseachadh le iad a 'steigeadh ri pìos glainne no micron meud-grìogagan de polystyrene. Nuair a bhuaileas air an sail a 'bhall, tha e' lùbadh agus tha beag 'bhuaidh, a' putadh na ball dìreach a-steach am meadhan an sail.

Tha seo a 'cruthachadh "Optical ribe", a tha comasach air cumail pìosan beaga ann an sail de solas.

Laser-leighis: matha is dona

Tha an lùth-chiallach a rèididheachd, an dian a ghabhas modulated, thathar a 'cleachdadh airson a ghearradh, sgrios no atharrachadh chill no an extracellular structar bith-eòlach bodhaig. A thuilleadh, leusairean a 'cleachdadh ann an leigheas, ann ghoirid, a' lùghdachadh cunnart gabhaltachd agus a 'brosnachadh leigheas. Tha cleachdadh na leusairean ann an obair-lannsa a 'meudachadh neo-mhearachdachd an gearradh, ge-tà, tha iad cunnartach do bhoireannaich a tha trom agus a tha an aghaidh airson cleachdadh photosensitizing dhrogaichean.

Tha an structar iom-fhillte de na nèapraigean chan eil cothrom seaghach mìneachaidh de na toraidhean clasaigeach bith-eòlasach assays. Leusairean ann an Leigheas (dealbh) a tha èifeachdach inneal airson sgrios ceallan aillse. Ach, cumhachdach stòran ciallach rèididheachd tha indiscriminately agus sgriosaidh chan ann a mhàin a 'toirt buaidh, ach cuideachd mun cuairt maothraidh. Tha seo a-seilbh - inneal cudromach airson microdissection dòigh a chleachdadh airson molecular mion-sgrùdadh ann an àiteachan inntinneach le cothrom a bharrachd a thaghadh sgrios ceallan. An t-amas seo a tha teicneòlas gus faighinn thairis air an iomadachd a tha an làthair ann a h-uile stuth bith-eòlasach, ann Gus an rannsachadh aca air a deagh mhìneachadh sluaigh. Ann an seagh seo, air an leusair microdissection air a dhèanamh cur gu mòr ri leasachadh rannsachaidh ann an tuigse tig innleachdan sin an-diugh Faodar sealltainn gu soilleir aig ìre an t-sluaigh, agus fiù 's aon chealla.

Fuincseanach no maothran innleadaireachd a-nis air a bhith na phrìomh adhbhar ann an leasachadh bith-eòlas. Dè thachras ma tha sinn a 'gearradh an actin stuthan ann an roinneadh? Will an Drosophila embryo tha seasmhach ma sgrios ceallan pasgadh nuair a h-? Dè na crìochan an sàs ann an lus meristem sòn? Na cùisean sin uile faodar a fuasgladh le cuideachadh leusairean.

Nanomedicine

O chionn ghoirid, ioma-ghnèitheachd de nanostructures bhith feartan freagarrach airson diofar bith-eòlasach iarrtasan. As cudromaiche tha:

• eòlaichean dots - emitting mìrean beaga, bìodach de mheudan nanometer a chleachdadh ann an àrd-mhothachaidh iomhaighean cealla;
• iùil-tharraingeach nanoparticles a tha air iarrtas a lorg ann an meidigeach a chleachdadh;
• polymer pìosan airson an encapsulated molecules slànachadh;
• nanoparticles meatailt.

Tha leasachadh nanotechnology agus cleachdadh na leusairean ann an eòlas-leigheis, ann goirid, atharrachadh air an t-slighe a rianachd dhrogaichean. Tha suspensions de nanoparticles anns a bheil drogaichean àrdachadh an slànachadh Clàr-ìnnse iomadh fhillte (èifeachd agus a 'meudachadh solubility, ìsle toxicity) le thaghadh gnìomha air buaidh a thoirt air an stuth agus na ceallan. Tha iad a 'lìbhrigeadh an tàthchuid gnìomhach a thuilleadh smachd release na tàthchuid gnìomhach ann am freagairt taobh a-muigh brosnachaidh. Nanoteranostika deuchainneach dòigh-obrach a tha a 'toirt barrachd dùbailte cleachdadh nanoparticles, dhrogaichean compound, leigheas agus breithneachaidh iomhaighean luchd-ionaid, a tha a' fosgladh na slighe airson pearsanaichte a leigheas.

Tha cleachdadh na leusairean ann an leigheas is bith-eòlas airson microdissection agus fotoablatsii ceadaichte aig ìrean eadar-dhealaichte de tuigse tig uidheamachdan de leasachadh a 'ghalair. Tha na toraidhean Cuidichidh co-dhùnadh na dòighean as fheàrr air breithneachadh agus leigheas gach euslainteach. Nanotechnology leasachadh ann an dlùth-cheangal ri coileanadh ann an ìomhaigheachd achadh Bidh cuideachd riatanach. Nanomedicine tha gealltanach ùra riochd leigheas airson seòrsachan àraid de aillse, tinneas gabhaltach no breithneachadh.