Mirzo ulug’bek nomidagi o’zbekiston milliy universiteti p. Habibullayev nomidagi fizika fakulteti “ fotonika ” kafedrasi

Lazerli simbizlar.Dunyo bo'ylab biotibbiyot tadqiqotchilari optik cımbızlar, hujayra singdirgichlari va boshqa ko'plab vositalardan foydalanadilar. Lazerli sımbızlar saraton kasalligini yaxshiroq va tezroq aniqlashni va'da qiladi va viruslar, bakteriyalar, mayda metall zarralari va DNK iplarini ushlash uchun ishlatilgan. Optik sımbızlarda, metall yoki plastmassa cımbızlar kichik va mo'rt narsalarni olish qobiliyatiga o'xshash mikroskopik ob'ektlarni ushlab turish va aylantirish uchun kogerent nurlanish nurlari ishlatiladi. Shaxsiy molekulalarni mikron o'lchamdagi shisha sharlar yoki polistirolli sharlarga ulash orqali ularni boshqarish mumkin. Nur nur to'pga tegsa, u egilib, engil ta'sir ko'rsatadi, to'pni to'g'ridan-to'g'ri nurning o'rtasiga itarib yuboradi. Bu yorug'lik nurida kichik zarrachani ushlab turishga qodir bo'lgan "optik tuzoq" ni yaratadi.

Kuchli nurlanish energiyasi, intensivligini o'zgartirish mumkin, biologik to'qimalarning hujayrali yoki hujayradan tashqari tuzilishini ajratish, yo'q qilish yoki o'zgartirish uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, tibbiyotda lazerlardan foydalanish, qisqasi, infektsiya xavfini kamaytiradi va sog'ayishni rag'batlantiradi. Jarrohlik amaliyotida kvant generatorlarini qo'llash diseksiyonning aniqligini oshiradi, ammo ular homilador ayollar uchun xavflidir va fotosensitiv dorilarni qo'llash mumkin bo'lmagan holatlar mavjud. To'qimalarning murakkab tuzilishi klassik biologik tahlil natijalarini aniq izohlashga imkon bermaydi. Tibbiyotdagi lazerlar (fotosurat) saraton hujayralarini yo'q qilish uchun samarali vositadir. Shu bilan birga, izchil nurlanishning kuchli manbalari bexosdan harakat qiladi va nafaqat zararlanganlarni, balki atrofdagi to'qimalarni ham yo'q qiladi. Ushbu xususiyat, ortiqcha hujayralarni tanlab yo'q qilish imkoniyati bilan, qiziqish uyg'otadigan joyda molekulyar tahlil qilish uchun ishlatiladigan mikroissektsiya usulining muhim vositasidir. Ushbu texnologiyaning maqsadi aniq belgilangan populyatsiyadagi tadqiqotlarni engillashtirish uchun barcha biologik to'qimalarda mavjud bo'lgan heterojenlikni engishdir. Shu ma'noda, lazer mikroississiyasi tadqiqotlarning rivojlanishiga, bugungi kunda populyatsiya va hatto bitta hujayra darajasida aniq namoyon bo'ladigan fiziologik mexanizmlarni tushunishga katta hissa qo'shdi. Bugungi kunda funktsional to'qima muhandisligi biologiya rivojlanishining asosiy omiliga aylandi. Agar bo'linish paytida aktin tolalari kesilsa nima bo'ladi? Agar katlama paytida hujayra vayron bo'lsa, Drosophila embrioni barqaror bo'ladimi? O'simlikning meristemik zonasida qanday parametrlar mavjud? Ushbu muammolarning barchasini lazer yordamida hal qilish mumkin.

So'nggi paytlarda bir qator biologik qo'llanmalar uchun mos xususiyatlarga ega bo'lgan ko'plab nanostrukturalar paydo bo'ldi. Ulardan eng muhimi:

• 
  kvant nuqta - juda sezgir hujayrali tasvirlashda ishlatiladigan nanometr o'lchamidagi yorug'lik zarralari;
  
• 
  tibbiy amaliyotda qo'llanilgan magnit nano-zarrachalar;
  
• 
  kapsüllü terapevtik molekulalar uchun polimer zarralari;
  
• 
  metall nanohissellar.
  

Nanotexnologiyaning rivojlanishi va tibbiyotda lazerlardan foydalanish, qisqasi, dorilarni qabul qilish usulida inqilob qildi. Nanopartikullarni o'z ichiga olgan dorilarni to'xtatib turish, ta'sirlangan to'qimalar va hujayralarga tanlab ta'sir ko'rsatib, ko'plab birikmalarning terapevtik indeksini oshirishi mumkin (eruvchanligi va samaradorligini oshiradi, toksiklikni kamaytiradi). Ular faol moddani etkazib berishadi, shuningdek tashqi stimulyatsiyaga javoban faol moddaning chiqarilishini tartibga soladi. Nanoteranostika - bu nano-zarrachalar, dori aralashmalari, terapiya va diagnostika tasvirlash vositalaridan ikki tomonlama foydalanishni ta'minlaydigan yana bir tajribaviy yondashuv bo'lib, bu shaxsiylashtirilgan davolanishga yo'l ochadi.
Tibbiyot va biologiyada lazerlardan mikrodissektsiya va fotoablatsiya uchun foydalanish turli darajalarda kasallikning fiziologik mexanizmlarini tushunishga imkon berdi. Natijalar har bir bemorni tashxislash va davolashning eng yaxshi usullarini aniqlashga yordam beradi. Vizualizatsiya sohasidagi yutuqlar bilan uzviy bog'liq holda nanotexnologiyalarni rivojlantirish ham ajralmas bo'ladi. Nanomeditsin saraton, yuqumli kasalliklar yoki tashxis qo'yishning ayrim turlarini davolashning istiqbolli yangi shaklidir.
"Zamonaviy klinik amaliyotda lazerlar" bu IOF RAS direktori ilmiy hisobotining nomi edi. A.M. Proxorov akademigi Ivan Shcherbakov, u qildi. Rossiya Fanlar akademiyasi Prezidiumining 2016 yil 16 fevraldagi yig'ilishida lazerli tibbiy asbob-uskunalarning yangi avlodi, turli kasalliklarni tashxislash va davolashda lazerli texnologiyalar, lazer fizikasi sohasidagi fundamental tadqiqotlar natijalariga asoslangan holda. IOF RAS ham tegishli tadqiqotlar bilan shug'ullanadi va ushbu tadqiqotlarning bir qator natijalari klinik amaliyotga kiritildi yoki joriy etilmoqda.
Lazerning tibbiy vosita sifatida ta'sir qilish mexanizmi shundaki, yo'naltirilgan infraqizil nurlari tirik to'qimalarga kiradi. 2-3 mikron kattalikdagi bir nuqtada katta energiya bir zumda konsentratsiyalanadi va mikroeksploziya sodir bo'ladi. Ushbu mikroekspoziyalar bir-birining ustiga bosib, butun ta'sir qilish zonasida katta chastotaga ega va shu bilan to'qimalarni yirtib tashlaydi. Lazer skalpel kabi ishlaydi, faqat to'qimaning ichki qismidan. Hozirgi vaqtda jarrohlar to'rt xil lazer effektidan foydalanadilar - termal, mexanik, fotokimyoviy va to'qimalarni payvandlash. Lazerlarni qo'llashning yana bir keng doirasi bu turli xil kasalliklarning tashxisi.
Xususan, lazerlardan foydalanish oftalmologiyada juda mashhur bo'lib, o'nlab yillar davomida lazer nurlari minimal invaziv va aniq jarrohlik asbobi sifatida ishlatilgan. Ko'z kasalliklarini davolashda turli xil manbalar va to'lqin uzunligi bo'lgan lazerlar qo'llaniladi. Lazer nurlanishining to'lqin uzunligi oftalmologiyada lazerning hajmini aniqlaydi.
Masalan, argon lazer gemoglobinning yutilish spektriga to'g'ri keladigan ko'k va yashil ranglarda yorug'lik chiqaradi. Bu sizga qon tomir patologiyasini davolashda argon lazeridan samarali foydalanishga imkon beradi: diabetik retinopatiya, retinal tomir trombozi, Gippel-Lindau angiomatozi, palto kasalligi va boshqalar.; Ko'k-yashil nurlanishning 70% melanin tomonidan so'riladi va asosan pigmentli birikmalarga ta'sir qilish uchun ishlatiladi. Kripton lazer, sariq va qizil ranglarda yorug'lik chiqaradi, ular pigment epiteliyasi va xoroid tomonidan iloji boricha so'riladi, retinaning asab qatlamiga zarar bermasdan, bu retinaning markaziy qismlarini ivish paytida juda muhimdir.
Yaqinda klinik amaliyotda qisqa impulsli lazerlardan foydalangan holda bir qator operatsiyalar ishlab chiqilgan - yurak urish davomiyligi 250, 300, 400 femtosekund. Ushbu operatsiyalar juda samarali va aniqdir, chunki yurak urishi qanchalik qisqa bo'lsa - siz diqqatni jamlashingiz kerak bo'lgan nuqta qanchalik kichik bo'lsa va shuning uchun invazivlik va travma kamroq bo'ladi. Femtosekond lazer yordamida shifokorlar ko'rish qobiliyatini tuzatish uchun turli xil operatsiyalarni amalga oshiradilar. Lazerlardan tibbiy foydalanish juda mashhur bo'lgan tibbiyotning yana bir sohasi bu urologiya. Lazerning mexanik ta'siri, masalan, buyrak toshlariga duch kelganida, hatto eng xavfli va murakkab shaklda namoyon bo'ladi. Lazerdan foydalanish minimal invaziv operatsiya paytida toshlarning parchalanishiga va ularni olib tashlanishiga olib keladi. Bundan tashqari, lazer yordamida miya shishini olib tashlashingiz va ko'plab neyroxirurgik operatsiyalarni bajarishingiz mumkin. Zamonaviy neyro-onkologiyada lazer mikrojarrohligi, lazer stereotaksiyasi, lazer endoskopiyasi va interstitsial lazerli terapiya usullari qo'llaniladi. Neyroxirurgik lazer texnologiyasidan foydalanish miya tomirlarining anatomik va funktsional yaxlitligini saqlab turish bilan birga, miyaning qon aylanish tizimining muhim va ta'sirchan qismlariga ta'sir qiluvchi radikalizmni kuchaytirishi va jarrohlikning invazivligini kamaytirishi mumkin. Kosmetologiya va dermatologiyada lazerli texnologiyalar juda mashhur va tez rivojlanmoqda. Bugungi kunda lazer nuridan foydalangan holda turli xil teri kamchiliklarini, shu jumladan chandiqlarni ham - yuzaki va chuqurdan olib tashlash mumkin. Bunday holda, chandiqni yashiradigan yangi kollagen hosil bo'lishining stimulyatsiyasi ro'y beradi. Boshqa tomondan, lazer jarrohligi, shuningdek, terining yoki shilliq qavatning yuzaki malign va prekanseroz lezyonlarini yo'q qilish uchun yangi yondashuv. Tibbiyotda lazer tizimlari o'zlarining lazerli skalpel shaklida qo'llanilishini topdilar. Uning jarrohlik operatsiyalari uchun ishlatilishi quyidagi xususiyatlar bilan belgilanadi:
U nisbatan qonsiz kesma hosil qiladi, chunki shu bilan birga u to'qimalarni ajratish bilan birga juda katta bo'lmagan qon tomirlarini «demlemek» bilan yaraning chetlarini koagulyatsiya qiladi;
Lazerli skalpel kesish xususiyatlarining doimiyligi bilan ajralib turadi. Qattiq jism (masalan, suyak) bilan aloqa qilish skalpelga zarar bermaydi. Mexanik skalpel uchun bunday holat halokatli bo'lar edi; Lazer nurlari, uning shaffofligi tufayli, jarroh operatsiya qilinayotgan hududni ko'rishga imkon beradi. Oddiy skalpelning pichog'i, shuningdek, elektr pichoqning pichog'i har doim ma'lum darajada jarrohning ish maydonini to'sib qo'yadi; Lazer nurlari to'qimaga biron bir mexanik ta'sir ko'rsatmasdan masofani kesadi; Lazerli skalpel mutlaq bepushtlikni ta'minlaydi, chunki faqat radiatsiya to'qima bilan o'zaro ta'sir qiladi; Lazer nurlari qat'iy ravishda mahalliy darajada ishlaydi, to'qimalarning bug'lanishi faqat markazida bo'ladi. Qo'shni to'qima joylari mexanik skalpeldan foydalangandan kamroq zarar ko'radi;
Klinik amaliyot shuni ko'rsatdiki, lazerli skalpeldan olingan jarohat zarar qilmaydi va tezroq davolanadi. Jarrohlik amaliyotida lazerlardan amaliy foydalanish SSSRda 1966 yilda A.V.Vishnevskiy institutida boshlangan. Ko'krak va qorin bo'shlig'ining ichki a'zolarida operatsiyalarda lazerli skalpel ishlatilgan. Hozirgi kunda plastik-plastik jarrohlik operatsiyalari, qizilo'ngach, oshqozon, ichak, buyraklar, jigar, taloq va boshqa a'zolar lazer nurlari yordamida amalga oshirilmoqda. Ko'p sonli qon tomirlari, masalan, yurak, jigarda joylashgan organlarda lazer yordamida operatsiyalarni bajarish juda jozibali.