بر هم کنش لیزر بافت

بنابراین باید گفت ، بر هم کنش الکترومغناطیسی اساسی ترین بر هم کنش فیزیکی در بیولوژی است . از این رو انتظار می رود که اثر های مغناطیسی نظیر نور لیزر ، با طول موج مناسب ، تأثیر قابل ملاحظه ای در تنظیم فر آیند حیات داشته باشند .
بر هم کنش الکترو مغناطیسی و اهمیت آن در بیولوژی
از دیدگاه فیزیکی و مطابق با نظرات ریچارد فایمن برنده جایزه نوبل سال 1965 در رشته فیزیک بر هم کنش الکترومغناطیسی نقش بنیادی در بیو لوژی ایفا می کند . الکترومغناطیس مسئول ساختار و رفتار اتم ها ، مولکول ها ، ماکرومولکول ها ، سلول ها و در نهایت بدن انسان می باشد . بنابراین ارگانیسم انسان اصولاٌ یک سیستم الکترومغناطیسی است .
سیست های الکترومغناطیسی شامل بارهای الکتریکی هستند که تنها قادر به هم زیستی و تبادل اطلاعات در حوزه خود یعنی در حوزه های الکتریکی و مغناطیسی می باشند . از طرف دیگر چنان چه بارها با فرکانس مشخصی در حال نوسان باشند می توانند هر دو میدان الکتریکی و مغناطیسی را که بدون بار در فضا با سرعت در حال حرکت  می باشند ، غراهم کنند . چنین پدیده ای را امواج الکترومغناطیسی گویند که نورهای همدوس لیزر از جمله امواج الکترومغناطیسی می باشند که با طول موج و فرکانس مشخص با سرعت نور انتشار می یابند.
از دیر باز در کشورهای شرقی به خصوص در چین ، مردم اعتقاد داشتند که سلول های زنده نوعی انرژی ، تحت عنوان " نیروی زندگی از خود ساطع می کنند . بر همین اساس ، صد ها سال است که متخصصان طب سوزنی با انجام نوعی روش درمانی ،  تلاش می کنند  با تحریک نقاطی از بدن و متعادل ساختن نشر این تشعشع ، بتوانند تعدادی از بیماری ها را درمان کنند . در سال 1960 ، کشف شد که سلول های زنده نوعی نشر همدوس به نام " بیو فوتون " از خود منتشر می کنند . هنگامی که گروهی از سلول ها به طور هماهنگ با یکدیگر قرار می گیرند ، شروع به نشر بیو فوتون هایی می کنند که آهنگ و طول موج خاصی مشخصی دارند .
لیزر باعث ایجاد امواج الکترومغناطیسی می شود که در یک راستا در بافت نفوذ می کنند . بافت های بدن انسان شامل تعداد زیادی دوقطبی می باشند و مولکول های با قطب های مثبت و منفی در آن ها وجود دارند که باعث ایجاد زمینه الکتریکی بافت می شوند . همدوسی تابش لیزر ، موجب تحریک دو قطبی ها شده و حرارت تولید می کنند .
دید گاه ترمو دینامیکی در بیولوژی
فیزیکدانان معمولاٌ بین سیستم های مختلف ، از نطر تعادل ترمودینامیکی تفاوت قائل می شوند و سیستم های دارای آنتروپی حد اکثر و با سازمان نیافتگی حد اکثر ( که سیستم های مرده مثالی مناسب برای آنها می باشند ) نمونه ای از این سیستم ها هستند . سیستم های بعدی در این رده با درصدی سازمان یافتگی ، سیستم های نزدیک به تعادل ترمودینامیکی ( نظیر سیستم های با حد اقل تولید آنتروپی در فرآیندهای نفوذ در غشای بیولوژیکی ) می باشند . در نهایت نیز ، سیستم های با بالاترین درجه سازمان یافتگی و دور از تعادل ترمودینامیکی وجود دارند ، که می توانند ساختارهای ویژه و فر آیندهایی برای تولید اطلاعات فراهم کنند .
بر اساس تعاریف فوق ، از دیدگاه ترمودینامیکی سیستم های مرده ، با محیط در تعادل ترمودینامیکی بوده و هردو در محاسبات تعادل ترمودینامیکی در یک دما قرار دارند ، هیچ تغیییر آنتروپی در طول زمان روی نمی دهد و آنتروپی تولید نمی شود . " پلانک " پی برد که چگالی انرژی تشعشعات الکترومغناطیسی یک سیستم ، تنها به دمای آن سیستم بستگی دارد . اگر انسان بمیرد ، دمای کالبد مرده به درجه حرارت محیط اطرافش می رسد و درست در همان دما ، تشعشعات پلانک را از خود متصاعد می کند . بنابراین ، سیستم های مرده می توانند بر اساس مفاهیم و اصوا تعادل ترمودینامیکی تشریح شوند .
اما سیستم های زنده برای تأمین شرایط عالی حیات ، به متابولیسم نیاز دارند ، که این شرایط تنها با دوری از تعادل ترمودینامیکی امکان پذیر است . بنابراین ، سیستم های جاندار ، سیستم های کاملاٌ غیر تعادلی می باشند که به طور گسترده ای در تبادل انرژی و ماده با محیط هستند و تولید آنتروپی می  کنند . بر اساس پدیده ای به نام " اثر پروانه ای "که نخستین بار توسط " لورنز " مطرح شد ، در سیستم های دور از تعادل ترمودینامیکی ، حتی تغییرات جزئی در شرایط اولیه نیز می تواند به تدریج تقویت شود و شرایطی کاملا ٌ متفاوت و جدید ایجاد کند . مطابق با این پدیده و به طور نمادین ، حتی بال زدن یک پروانه ممکن است بتواند در آب و هوای یک قاره تغییر به وجود بیاورد . این نظریه در مورد فوتون ها و بافت زنده نیز صادق است . نوسان فوتون ها بسیار ضعیف است ، اما همین تحریکات بسیار ضعیف هم می توانند ، تقویت شوند . ساختار بدن به عنوان یک سیستم دور از تعادل ، توانایی تقویت تحریک های الکترومغناطیسی تولیدی به وسیله نور ضعیف را دارد ، لذا این نور ضعیف لیزر ، می تواند در تنظیم دینامیک سیستم های زنده مؤثر باشد .
توجیه فیزیکی پاسخ های سلولی به بر هم کنش با لیزر
سال هاست که تأثیرات مثبت لیزر در بسیاری از زمینه های پزشکی و بیوتکنولوژی شناخته شده و با توجه به این تأثیرات َ، کاربردهای نور درمانی در زمینه های مختلف ، روز به روز در حال افزایش است.
علی رغم موفقیت های عمده در این زمینه ، مکانیسم اثرات تحریکی لیزر ، هنوز در بسیاری از زمینه ها بحث بر انگیز باقی مانده است .
اولین و مهم ترین سوالی که در شروع تابش به ذهن ما می رسد این است که ، تأثیرات قابل مشاهده نور که پس از جذب آن در دریافت کننده های نوری اتفاق می افتد و ما را با برخی مکانیسم های بر هم کنشی نور با ماده روبرو می سازد ، با تحریک کدام سلول با جذب کننده زنجیره بیوشیمیایی ( کروموفور ) روی می دهد ؟ برای پاسخ به این سوال ، باید در ماده بیولوژیک ، دریافت کننده مورد نطر را پیدا کرده و ویژگی های آن را بررسی کنیم . مرحله بعد ، یافتن منبع نوری است که انتشار آن در ماده بتواند بهترین هم پوشانی را با دریافت کننده مورد نظر داشته باشد .
به عنوان مثال ، قسمت پروتئینی مولکول ها ، نورهای محدوده محدوده فرابنفش و قسمتی که از اتم های فلزی تشکیل شده اند ، نورهای محدوده مرئی و مادون قرمز نزدیک را جذب می کنند . بنابراین کروموفورهایی که نسبت به طول موج های محدوده مرئی و مادون قرمز نزدیم از خود حساسیت نشان می دهند و جاذب این طول موج ها هستند ، اغلب فلز ها یا مولکول هایی هستند که ساختار آن ها از اتم های فلزی تشکیل شده است . مثالهایی بیولوژیکی از انواع این کروموفورها ، پروتئین ها با گروه های فلزی مانند آنزیم اصلی میتو کندری با همان ساختار ATP[1] است و کروموغورهایی که نورهای محدوده فرابنفش را جذب می کنند ، پروتئین های آدنین و گوانین هستند . در این مرحله ، همدوسی ، تک فامی یا پلاریزه بودن پرتو اهمیتی ندارد . در واقع فوتو تراپی ، همدوسی پرتو ، زمانی مهم است که ، فاز نوسانی الکترون های ماده تحت تابش ، تنها پرتوهایی با فاز تغییر ناپذیر در دراز مدت را بپذیرند . از سوی دیگر ،‌ طیف جذبی باندهای نمونه ارگانیک عمدتاٌ گسترده بوده و برای تحریک فوتو شیمیایی به وسیله تابش ، نیاز به نوری با طیف خطی بسیار باریک مانند نورهای تکفام لیزر نیست.
پلاریزه بودن پرتوهای تابشی نیز ، معمولاٌ در پروسه های فوتوشیمیایی خیلی مهم نیست ، مگر زمانی که تمام مولکول های جاذب در فضای تحت تابش به گونه ای جهت گیری کرده باشند که گذار لحظه ای آنها در جهت ترجیحی ما اتفاق بیفتد ، که وقوع آن بسیار غیر متحمل است .
شیوه استقرار مولکول ها در سلول ، نیروهای بین مولکولی و تأثیرات میدان تابشی
شیوه استقرار مولکول ها در یک سلول زنده ، گاهی حاصل از مولکول های قطبی ماده و بازتاب نیروهای دوقطبی – دو قطبی است . این مولکول های قطبی دارای دو قطب هستند که در میدان الکتریکی جهت گیری می کنند و نیروهای دوقطبی – دوقطبی ، در اثر جاذبه بین قطب های مثبت و منفی این مولکول ها به وجود می آیند . با استفاده از تفاوت الکترونگاتیوی بین اتم ها ، می توان درجه قطبیت یک مولکول دو اتمی و هم چنین موقعیت قطب های مثبت و منفی را پیش بینی کرد . پیش بینی قطبیت مولکولی که بیش از دو اتم دارد ، باید مبتنی بر اطلاعات ساختاری مولکول ، قطبیت پیوندها و آرایش زوج الکترون های نا پیوندی باشد . به عنوان مثال در سه مولکول   ،  وO  گشتاور دوقطبی مولکول نتیجه دوقطبی های جداگانه و زوج الکترون های ناپیوندی مولکول است . در هریک از این مولکول ها ، اتم مرکزی الکترونگاتیو و از اتم های H متصل به آن است . در نتیجه سر منفی دوقطبی هر پیوند به سوی اتم مرکزی قرار دارد .
نوع دیگری از سلول ها، حاصل مولکول های دوقطبی لحظه ای و نیروهای جاذبه ای بین مولکولی لندن ( نیروهای پراکندگی ) می باشند ، که این نیروها ، از حرکت الکترون ها سرچشمه می گیرند و سبب جذب مولکول های غیر قطبی در حالت مایع یا جامد می شوند . در یک لحظه ، ابر الکترونی مولکول ممکن است چنان واپیچیده شود که دو قطبی به وجود آید ، یعنی بخشی از مولکول اندکی منفی تر از بقیه مولکول شود . در یک فاصله زمانی بسیار کوتاه ، اثر این دوقطبی های لحظه ای چنان حذف می شود که مولکول غیر قطبی فاقد گشتاور دوقطبی و اتمی می گردد . اما دو قطبی لحظه ای و در حال تغییر یک مولکول ، دوقطبی هایی در مولکول های پیرامون به وجود می آورد که باعث حرکت های هم زمان الکترون ها در مولکولهای همسایه می شود . قوی ترین نیروهای لندن در بین مولکول های بزرگ و پیچیده ای که دارای ابرهای الکترونی بزرگی هستند و به آسانی واپیچیده یا قطبیده می شوند وجو دارد . چون تمام مولکول ها الکترون دارند ، در بین مولکول های قطبی نیز نیروی لندن می تواند وجود داشته باشد . با در نظر گرفتن مطالب فوق و با توجه به توانایی فوتون ها در تولید تحریکات الکترونی در کروموفورها ، نور به عنوان یک موج متناوب ، یک میدان الکتریکی نوسانی شدید E در ماده ایجاد می کند که ، قادر است با ساختار قطبی مولکول های آن بر هم کنش نموده و گذار دوقطبی ایجاد کنند .
میدان الکتریکی تولید شده به وسیله نور تابشی ، می تواند یک جریان الکتریکی را در ماده یا محیطی که الکترون های آزاد در آن بسیار کم است . مولکول های قطبی با الکترون های مقید ، در باند های الکترونی قرار دارند و به صورت دوقطبی های کوچکی ماده نارسانا را می سازند . این الکترون ها مقید به هسته هستند و در رفتار می توانند با نوسانگرهایی که در فرکانس طبیعی خود نوسان می کنند ، مقایسه شوند . الکترون ها تحت شرایطی خاص ،گذاری ارتعاشی با فرکانسی مشخص به ترازهای ارتعاشی دیگر اتم داشته باشند . وقتی که میدان الکتریکی یک فوتون که در فرکانس مشابه با فرکانس نوسان دوقطبی ها نوسان می کند ، به الکترون اعمال شود ، به وسیله اتم جذب شده و تحریک الترونی ظاهر می شود . هر فرکانسی به جز این فرکانس ، جذب نمی شود ، اما می تواند فرکانس نوسان هاس الکترونی را اصلاح کرده و باعث نوسان های هم زمان در آن ها شود ( تأثیر تابش طول موج های بلند مادون قرمز از این نوع است ) ، یا فرکانسی شدید به آن اعمال کند که باعث از هم پاشیدن ساختار مولکولی آن شود (تأثیر تابش به وسیله فوتون هایی با طول موج کوتاه از این نوع است )  . در جدول می توانید فرکانس های گذار ارتعاشی اتمی از تراز ارتعاشی n=0 به n=1 ونیروهای ثابت چند مولکول دو اتمی مهم را که در اکثر بافت های زنده وجود دارند و نقش مهمی را در فرآیند زندگی و حیات موجودات زنده ایفا می کنند مشاهده کنید:
با وجود اینکه نورها در دسته امواج الکترومغناطیسی طبقه بندی می شوند ، اما خاصیت تولید میدان مغناطیسی B نور در سلول های زنده به دلیل غیر مغناطیسی بودن سلول (تعداد بارهای آزاد در سلول بسیار اندک است ) ، اهمیت چندانی ندارد .
مکانیسم بر هم کنش نورهای همدوس (لیزر ) با سلول
نور پس از برخورد به ماده ، در آن شکسته می شود و مقداری از انرژی تابش به صورت انرژی پتانسیل ، در ماده ذخیره می شود .
یکی از مهم ترین رخدادها و نتایج تابش با نورهای همدوسی همچون لیزر به سیستم های بیولوژیک ،در لکه لکه دیدن ساختار یا پدیده اسپکل است . این پدیده ، شدت فرکانسی نور تابشی در مقیاس های میکرونی است ، که به صورت اجتناب پذیری در سطح ماده ناهمگن حتی در تابش های یکدست ایده آل نیز ظاهر می شود . این مدولاسیون ، نتیجه تداخل میکرو پرتو انعکاسی و پراکنده با ماده ناهمگن است و تنها در تابش به وسیله پرتوهای همدوس صورت می گیرد . هر چه همدوسی پرتوهای تابشی بیشتر باشد ، شدت فرکانسی در ساختار اسپکل نور با ذرات ، مارا به وجود گرادیان نیرو هدایت می کند . این گرادیان نیرو، خصلت میدان الکتریکی را دارد که در شکل به وضوح دیده می شود . در این قسمت فرض می کنیم که تعدادی جسم دی الکتریک (سلول) در یک میدان الکتریکی همگن جای داده شده اند . با توجه به اثرات میدان الکتریکی بر روی اجسام دی الکتریک ، اجسام قطبیده شده و دو نیروی کولمبی برای جداکردن بارهای مثبت و منفی آن در جهات مختلف ، روی جسم فعالیت می کنند . در صورت همگن بودن میدان ، دو نیرو از نطر بزرگی برابر بوده و همدیگر را خنثی می کنند . بنابراین نیروی کل وارد بر هر دو سلول صفر است . اگر میدان الکتریکی ناهمگن باشد و در برخی جهات گرادیان میدان الکتریکی داشته باشیم ، نیروی کلمبی وارده به سلول دی الکتریک در دو جهت مختلف وبا اندازه های متفاوت خواهند بود ، که قادر به خنثی کردن یکدیگر نیستند . بنابراین نیروی وارده به سلول غیر صفر بوده و ذرات را به سوی میدان قوی تر هل می دهد . این مسأله در تمام میدان الکتریکی متعلق به موج الکترومغناطیسی متناوب صدق می کند . الکترون های موجود در مواد تحت تابش ، به طور هم زمان از نوسانات اجزای الکتریکی امواج الکترومغناطیس تبعیت می کنند و این نکته پاسخ به این سؤال است که ، چرا مسیر و جهت نیروی حاصل در مخالفت با نوسانات میدان الکتریکی امواج نوری تغییر نمی کند محاسبات نشان می دهد که ، در تابش به سلول با لیزرهای کم توان در دمای اتاق ، گرادیان این نیرو در ذرات بزرگی که اندازه آن ها در حد میکرون است ، مهم بوده و برای ذرات کوچکی مانند مولکول ها ، انرژی بر هم کنش گرادیان نیرو بسیار کوچکتر از انرژی گرمایی مولکول ها در دمای اتاق است و بنابراین می توان از این نیرو صرف نظر کرد . بنابراین ، اینجا یک تأثیر ویژه نورهای همدوس بر روی سیستم های بیولوژیکی مانند سلول ها وجود دارد که بر پایه فعالیت های گرادیان نیرو جهت یافته به وسیله ساختار اسپکل میدان لیزر در جسم مورد تابش ، استوار است .

 

 

 

 

واکنش های لیزر با بافت
استفاده از لیزر در پزشکی بر اساس واکنش های متفاوت نور با بافت استوار است که با توجه به توان لیزر ، این واکنش های فیزیولوژیک به 3 دسته تقسیم می شوند :
1 – واکنش ها ی خنثی : طی انجام این واکنش ها ، پروسه های بیولوژیک در واکنش با نور تغییر نمی یابند . از این اثر غیر اختلالی ، برای ساخت دستگاه های تشخیص پزشکی استفاده می شود .
2 – واکنش های تخریبی : در این دسته از واکنش ها ، تأثیرات فتوفیزیکی نور بر روی بافت زنده منجر به تولید حرارت و تخریب بافت شده و از این واکنش ها در جراحی استفاده می شود . در این دسته ، لیزرهای پر توان یا توان بالای 0.5 وات قرار دارند.
3 – واکنش های فتو شیمیایی : انرژی جذب شده توسط بافت زنده منجر به فعال شدن یک سری روندهای بیو شیمیایی در سلول می شود و در نهایت پروسه ساخت و ساز بیولوژیک در سلول صورت می گیرد . این ، تأثیرات نوری توسط لیزرهای کم توان در بافت ایجاد می گردند .
تفاوت لیزرهای کم توان و پر توان
لیزرهای پرتوان ( یا لیزرهای جراحی ) باعث کندن ، بریدن ، انعقاد و تخریب در بافت می شوند و درست در نقطه مقابل این لیزرها که مانع از حیات و ادامه زندگی سلولی می باشند ، لیزرهای کم توان قرار دارند که عموماٌ انرژی حیاتی ، بهبود و بازسازی را به سلول القاء می کنند .
توان خروجی و چگالی لیزرها تعیین کننده ی کم توان و یا پر توان بودن آن ها می باشد . البته مهم ترین فاکتور در مورد کاربرد یک لیزر به عنوان لیزر کم توان یا پر توان ،توان ذکر شده برای آن ها نیست ؛ بلکه چگالی  توان به ازای سطح ، اهمیت دارد که با اندازه گیری های صورت گرفته ، کم تر از 670 میلی وات بر سانتی متر مربع مبنای لیزرهای کم توان است . این عدد توسط دکتر « هوِ تیا » و همکارا نش در اولین کنگره ی بین المللی  لیزرو طب ورزش در سال 1997 در توکیو مطرح شد .
کاربرد لیزرها با چگالی توان کم تر از 670 میلی وات بر سانتی متر مربع ، بدون آنکه اثر حرارتی به وجود بیاورد
، می تواند اثرات بیولوژیک لیزرهای کم توان را ایجاد کند . به عبارتی حتی با لیزرهای پر توان می توان چنان «کاهش غلظت فوتونی » را در واحد سطح ایجاد کرد که اثرات لیزر کم توان حاصل شوند. از طرفی حتی با یک لیزر کم توان در حد 30 میلی وات ، اگر واحد سطح تابش چنان کوچک شود که «تجمع فوتونی » بیش از این عدد به دست آید ، می توان از اثر حرارتی و برش آن استفاده کرد .
لیزرهای پرتوان با توجه به طول موجی که دارند در کروموفرهای خاصی جذب می شوند و همین جذب در کروموفورها ،  کاربردهای پزشکی آن ها را تعیین می کند .اما لیزرهای کم توان معمولاٌ در محدوده طول موجی 1200-650 نانومتر قراردارند ، جذب کمی در کروموفورهای پوستی دارند و کوروموفورهایی هم چون آب ، ملانین ، هموگلوبین و اکسی هموگلوبین کم تر آن ها را جذب می کنند . این موضوع باعث نفوذ بیشتر این لیزر ها در پوست و لایه های زیرین آن می شود و به این ترتیب روی کوروموفورهای سلولی هم چون میتوکندری هاو... تأثیر می گذارند و اثر های درمانی در آن ها ظاهر می شود .
اکثر لیزرهای مورد استفاده در پزشکی دارای قابلیت تولید  گرما هستند . دما باعث تغییرات کینتیک مولکول ها (مانند میزان حرکت ، لرزش و ... ) می شود و با بالا رفتن دما ، پیکره سلول ها تغییر می یابند .
بیشتر پروتئین ها DNA[2]، RNA[3]و غشای سلولی در دمای 100-400 درجه سانتیگراد شروع به ذوب و از دست دادن اتصال های خود می کنند و ا ز آن جائیکه پیکره و فرم مولکولی برای فعالیت بیولوژیک لازم است ، نتیجه این عمل دناتوره شدن و از دست دادن عملکرد می باشد . در غلطت بالای ماکرومولکولی ، مولکول های از هم جدا شده با هم درگیر و در نهایت انعقاد رخ می دهد . در تداخلات لیزر با بافت ،انعقاد گرمایی بافت به وسیله لیزر موجب از بین رفتن سلول و هموستاز می شود .
دو عامل مهم که بر تمام تداخلات نوری حاکم هستند ، جذب و پراکندگی می باشند . در هنگام جذب ، فوتون ، انرژی خود را به اتم و مولکول هایی که کروموفور نامیده می شوند ، می دهد . جذب به انتقال اختصاصی الکترون بین اوربیتال ها و هم چنین کینتیک سلولی وابسته است . بنا براین مولکول های کروموفور باند جذبی اخنصاصی دارند و این باند جذبی است که تعیین کننده نوع لیزر مناسب برای هر اقدام پزشکی می باشد .
یکی از مهم ترین کروموفورهای پوستی ، ملانین است که می توان آن را تنها کروموفور مهم و اختصاصی پوست نامید . ملانین نرمال تنها در اپیدرم و فولیکول های مو وجو دارد . جذبی که در خون اتفاق می افتد با واسطه اکسی هموگلوبین است که به عنوان یک کروموفور عمل می کند .
اثرات مولکولی و سلولی لیزرهای کم توان
بیشترین تأثیرات لیزرهای پزشکی ، ناشی از خاصیت گرمایی انرژی فوتون ها بر بافت است . تخریب سلولی شامل بریدن و تبخیر و هم چنین کوآگولاسیون ، حالاتی هستند که در اثر تولید حرارت در بافت ایجاد می شوند . در تابش با شدت های کم ، انرژی جذب شده توسط گیرنده های فوتونی به صورت فتوشیمیایی در می آید که این واکنش در گیرنده های نوری اختصاصی نظیر ردوپسین چشم و کلروفیل گیاهان به خوبی شناخته شده است .
در بافت ها ، جذب نور توسط مولکول های غیر اختصاصی گیرنده فوتون ( مولکول هایی که توانایی جذب نور با طول موج های خاص را دارند ولی الزاماٌ ارگان های اختصاصی جاذب نور نمی باشند ) ، به وفور رخ می دهد . مولکول های جاذب نور قادرند انرژی را به مولکول دیگر منتقل کرده و هر مولکول فعال شده سبب واکنش های شیمیایی در بافت اطراف خود شده که از این دسته واکنش ها به خوبی در فتودینامیک تراپی استفاده می شود .
هم چنین گاهی اوقات مولکول جاذب نور در حالت فعال شده قادر است در واکنش های شیمیایی دیگری مانند استفاده از پسورالن و [4] PUVA در بیماری های پوستی شرکت نیز شرکت کند . هم درPDT [5] وهم در  PUVA، مولکول های جاذب فوتون قبل از درمان به بافت وارد می شوند . تابش نور با برخی طول موج های خاص ( طول موجی که ماده جاذب نور به آن حساس است ) ، در سلول قادر است بعضی از اجزای سلولی را فعال کرده و به این ترتیب واکنش های شیمیایی و متابولیسم سلولی را تغییر دهد . به نطر می رسد این دسته واکنش ها اساس تأثیرات لیزر کم توان را تشکیل می دهند . باید توجه داشت اثرهای درمانی نور که بر اساس تغییرات فتوشیمیایی مولکول های جاذب فوتون صورت می گیرد ، مخنص به لیزر نبوده و می توان از منابع نوری دیگری که طول موج مناسب تولید می کنند نیز استفاده کرد ( همانند  PUVA و درمان با نور ماوراء بنفش ) .
نور لیزر به علت خصوصیات و عملکرد فوق العاده خود ، به عنوان منبع نوری مناسب ، کاربردهای فراوانی دارد .
این خصوصیات شامل امکان استفاده از فیبرهای نوری جهت انتقال به بخش های داخلی بدن ، تک فام بودن لیزر ، قابلیت استفاده از طوا موج های مشخص و سهولت استفاده می باشد . لیکن از خاصیت همدوسی لیزر در لیزر تراپی کم تر استفاده می شود . چون تأثیرات همدوسی در واکنش های نوری سلولی َ، در شدت های بیش از  رخ می دهد ؛ در حالی که در لیزر تراپی ،معمولاٌ شدت های  به کار می روند .
هر واکنش فتو بیو لوژیکی ،به علت جذب طول موج های خاصی از نور توسط مولکول گیرنده نوری رخ می دهد.
برای افتراق مولکول های گیرنده نوری اختصاصی از عوامل رنگی غیر اختصاصی سلولی ( مولکول هایی که قادر به جذب طول موج های تابشی بوده و پاسخ بیولوژیک ایجاد می کنند .)از این پس از واژه «Photoacceptor» استفاده می کنیم .
«Photoacceptor» بعد از جذب طول موجی از نور که نسبت به آن حساس است ، در شرایط برانگیختگی الکترونی قرار گرفته و با ایجاد یک سری تحولات مولکولی اولیه ، منجر به تأثیرات بیولوژیکی می شود . این مولکول ها برای شرکت در چنین واکنش هایی باید بخشی از ساختاری باشند که توانایی تنظیم مسیر متابولیکی را دارد .

 

 

  •  


1) آدنوزین تری فسفات مولکول واسطه ای است که انرژی حاصل از گلوکز را ذخیره کرده و در اختیار سلول قرار می دهد.

 ) یک ساختار شیمیایی است که کروموزوم را می سازد .[2]

 )یک ترکیب پیچیده با وزن مولکولی بالاست که در ساختن پروتئین های سلولی نقش دارد.[3]

 )در این روش درمان داروی پسورالن که پوست را نسبت به نور حساس می کند به بیمار داده میشود.[4]

 ) روش فتودینامیک روش درمانی به صورت ترکیب نور و دارو است .[5]

/ 0 نظر / 412 بازدید