ในช่วงครึ่งศตวรรษที่ผ่านมา เลเซอร์ถูกนำมาใช้ในด้านจักษุวิทยา เนื้องอกวิทยา การทำศัลยกรรมพลาสติก และด้านการแพทย์และการวิจัยทางชีวการแพทย์อื่นๆ อีกมากมาย
ความเป็นไปได้ของการใช้แสงในการรักษาโรคเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าหลายพันปี ชาวกรีกและอียิปต์โบราณใช้รังสีแสงอาทิตย์ในการบำบัด และแนวคิดทั้งสองยังเชื่อมโยงถึงกันในตำนาน – เทพเจ้ากรีกอพอลโลคือเทพเจ้าแห่งดวงอาทิตย์และการรักษา
หลังจากการประดิษฐ์แหล่งกำเนิดรังสีที่เชื่อมโยงกันเมื่อ 50 ปีที่แล้วเท่านั้นที่มีการเปิดเผยศักยภาพของการใช้แสงในยาอย่างแท้จริง
เนื่องจากคุณสมบัติพิเศษของพวกมัน เลเซอร์จึงมีประสิทธิภาพมากกว่าการแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์หรือแหล่งอื่นๆ เครื่องกำเนิดควอนตัมแต่ละตัวทำงานในช่วงความยาวคลื่นที่แคบมากและปล่อยแสงที่สอดคล้องกัน นอกจากนี้ เลเซอร์ในการแพทย์ยังช่วยให้คุณสร้างพลังสูงได้ ลำแสงพลังงานสามารถทำให้กระจุกตัวอยู่ในจุดเล็กๆ ได้ เนื่องจากมีความหนาแน่นสูง คุณสมบัติเหล่านี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าในปัจจุบันมีการใช้เลเซอร์ในหลายพื้นที่ของการวินิจฉัยทางการแพทย์ การรักษา และการผ่าตัด
บำรุงผิวและตา
การใช้เลเซอร์ในการแพทย์เริ่มด้วยจักษุวิทยาและโรคผิวหนัง ควอนตัมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกเปิดในปี 1960 และอีกหนึ่งปีต่อมา ลีออน โกลด์แมนได้สาธิตวิธีการใช้เลเซอร์สีแดงทับทิมในยารักษาโรคเส้นเลือดฝอยผิดปกติ ปาน และมะเร็งผิวหนัง
แอปพลิเคชั่นนี้ขึ้นอยู่กับความสามารถของแหล่งกำเนิดรังสีที่สอดคล้องกันในการทำงานที่ความยาวคลื่นที่แน่นอน แหล่งรังสีที่เชื่อมโยงกันถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการกำจัดเนื้องอก รอยสัก ผมและไฝ
เลเซอร์ชนิดและความยาวคลื่นต่างๆ ถูกนำมาใช้ในโรคผิวหนัง เนื่องจากมีการรักษาแผลประเภทต่างๆ และสารดูดซับหลักที่อยู่ภายใน ความยาวคลื่นก็ขึ้นอยู่กับสภาพผิวของผู้ป่วยด้วย
วันนี้ เราไม่สามารถฝึกโรคผิวหนังหรือจักษุวิทยาโดยไม่ใช้เลเซอร์ได้ เนื่องจากสิ่งเหล่านี้ได้กลายเป็นเครื่องมือหลักในการรักษาผู้ป่วย การใช้เครื่องกำเนิดควอนตัมในการแก้ไขการมองเห็นและการใช้งานด้านจักษุวิทยาที่หลากหลายเติบโตขึ้นหลังจากที่ Charles Campbell กลายเป็นแพทย์คนแรกที่ใช้เลเซอร์สีแดงในการแพทย์ในปี 1961 เพื่อรักษาผู้ป่วยจอประสาทตาลอก
ภายหลัง ด้วยเหตุนี้ จักษุแพทย์จึงเริ่มใช้แหล่งกำเนิดอาร์กอนของรังสีที่สอดคล้องกันในส่วนสีเขียวของสเปกตรัม ที่นี่ใช้คุณสมบัติของดวงตาโดยเฉพาะเลนส์เพื่อโฟกัสลำแสงในบริเวณที่หลุดออกจากม่านตา พลังที่เข้มข้นสูงของอุปกรณ์เชื่อมเธออย่างแท้จริง
ผู้ป่วยจอประสาทตาเสื่อมบางรูปแบบสามารถได้รับประโยชน์จากการผ่าตัดด้วยเลเซอร์ – เลเซอร์โฟโตโคแอกคิวเลชันและการบำบัดด้วยแสง ในขั้นตอนแรกลำแสงที่สอดคล้องกันรังสีใช้เพื่อปิดหลอดเลือดและชะลอการเจริญเติบโตทางพยาธิวิทยาภายใต้จุดด่างขาว
การศึกษาที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นในปี 1940 ด้วยแสงแดด แต่แพทย์ต้องการคุณสมบัติพิเศษของเครื่องกำเนิดควอนตัมเพื่อให้สำเร็จ การใช้เลเซอร์อาร์กอนครั้งต่อไปคือการหยุดเลือดไหลภายใน การดูดกลืนแสงสีเขียวโดยฮีโมโกลบิน ซึ่งเป็นเม็ดสีในเซลล์เม็ดเลือดแดง ถูกนำมาใช้เพื่อป้องกันเลือดออกในหลอดเลือด เพื่อรักษามะเร็ง พวกมันจะทำลายหลอดเลือดที่เข้าสู่เนื้องอกและให้สารอาหารแก่มัน
แสงแดดส่องไม่ถึง การแพทย์นั้นอนุรักษ์นิยมมาก อย่างที่ควรจะเป็น แต่แหล่งที่มาของรังสีที่สอดคล้องกันได้รับการยอมรับในด้านต่างๆ เลเซอร์ในยาได้เข้ามาแทนที่เครื่องมือดั้งเดิมมากมาย
จักษุวิทยาและโรคผิวหนังยังได้รับประโยชน์จากแหล่งกำเนิดรังสี UV ที่เชื่อมโยงกันด้วย excimer มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการปรับรูปร่างกระจกตา (LASIK) เพื่อแก้ไขการมองเห็น เลเซอร์ในยาเพื่อความงามใช้เพื่อขจัดฝ้าและริ้วรอย
ศัลยกรรมเสริมสวยมีกำไร
การพัฒนาทางเทคโนโลยีดังกล่าวได้รับความนิยมอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้สำหรับนักลงทุนเชิงพาณิชย์ เนื่องจากมีศักยภาพในการทำกำไรมหาศาล บริษัทวิเคราะห์ Medtech Insight ในปี 2554 ประมาณการขนาดของตลาดอุปกรณ์ความงามด้วยเลเซอร์ที่มากกว่า 1 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ แท้จริงแล้วแม้ว่าความต้องการระบบการแพทย์โดยรวมที่ลดลงในช่วงที่โลกตกต่ำ การทำศัลยกรรมโดยใช้เครื่องกำเนิดควอนตัมยังคงมีความต้องการที่แข็งแกร่งในสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นตลาดหลักสำหรับระบบเลเซอร์
การมองเห็นและการวินิจฉัย
เลเซอร์ในทางการแพทย์มีบทบาทสำคัญในการตรวจหามะเร็งในระยะเริ่มต้น เช่นเดียวกับโรคอื่นๆ อีกมากมาย ตัวอย่างเช่น ในเทลอาวีฟ นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งเริ่มสนใจอินฟราเรดสเปกโทรสโกปีโดยใช้แหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดที่เชื่อมโยงกัน เหตุผลก็คือมะเร็งและเนื้อเยื่อที่แข็งแรงอาจมีการซึมผ่านของอินฟราเรดที่แตกต่างกัน หนึ่งในแนวทางที่เป็นไปได้ของวิธีนี้คือการตรวจหาเมลาโนมา ในมะเร็งผิวหนัง การวินิจฉัยตั้งแต่เนิ่นๆมีความสำคัญมากต่อการอยู่รอดของผู้ป่วย ปัจจุบันการตรวจหาเมลาโนมาทำได้ด้วยตาจึงยังคงต้องอาศัยฝีมือของแพทย์
ในอิสราเอล ทุกคนสามารถไปตรวจมะเร็งผิวหนังฟรีได้ปีละครั้ง ไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการศึกษาวิจัยในศูนย์การแพทย์หลักแห่งหนึ่ง ส่งผลให้สามารถสังเกตความแตกต่างของช่วงอินฟราเรดระหว่างสัญญาณที่มีโอกาสเกิดแต่ไม่เป็นอันตรายกับมะเร็งผิวหนังได้อย่างชัดเจน
Katzir ผู้จัดงานการประชุม SPIE ครั้งแรกเกี่ยวกับเลนส์ชีวการแพทย์ในปี 1984 และกลุ่มของเขาในเทลอาวีฟยังได้พัฒนาเส้นใยแก้วนำแสงที่โปร่งใสต่อความยาวคลื่นอินฟราเรด ทำให้วิธีการนี้สามารถขยายไปสู่การวินิจฉัยภายในได้ นอกจากนี้ยังสามารถเป็นทางเลือกที่รวดเร็วและไม่เจ็บปวดสำหรับการตรวจปากมดลูกในนรีเวชวิทยา
เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์สีน้ำเงินในยา พบการประยุกต์ใช้ในการวินิจฉัยการเรืองแสง
ระบบที่ใช้เครื่องกำเนิดควอนตัมก็เริ่มมาแทนที่รังสีเอกซ์ซึ่งตามธรรมเนียมแล้วใช้ในการตรวจเต้านม รังสีเอกซ์ทำให้แพทย์มีปัญหาได้ยาก: พวกเขาต้องการความเข้มสูงเพื่อตรวจหามะเร็งได้อย่างน่าเชื่อถือ แต่การเพิ่มขึ้นของรังสีเองจะเพิ่มความเสี่ยงของมะเร็ง อีกทางเลือกหนึ่งคือการศึกษาความเป็นไปได้ของการใช้เลเซอร์พัลส์ที่เร็วมากเพื่อสร้างภาพหน้าอกและส่วนอื่นๆ ของร่างกาย เช่น สมอง
ตุลาคมเพื่อดวงตาและอีกมากมาย
เลเซอร์ในชีววิทยาและการแพทย์ถูกนำมาใช้ในการตรวจเอกซเรย์ด้วยแสง (OCT) ซึ่งทำให้เกิดความกระตือรือร้น เทคนิคการถ่ายภาพนี้ใช้คุณสมบัติของเครื่องกำเนิดควอนตัมและสามารถให้ภาพเนื้อเยื่อชีวภาพที่ชัดเจน (ตามลำดับไมครอน) ภาพตัดขวางและสามมิติแบบเรียลไทม์ มีการใช้ OCT ในจักษุวิทยาแล้ว ตัวอย่างเช่น สามารถให้จักษุแพทย์เห็นส่วนตัดขวางของกระจกตาเพื่อวินิจฉัยโรคเรตินอลและต้อหินได้ ปัจจุบันเทคนิคนี้เริ่มนำไปใช้ในด้านการแพทย์อื่นๆ ด้วยเช่นกัน
พื้นที่ที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งที่เกิดขึ้นจาก OCT คือการถ่ายภาพด้วยไฟเบอร์ออปติกของหลอดเลือดแดง การตรวจเอกซเรย์เชื่อมโยงด้วยแสงสามารถใช้เพื่อประเมินคราบพลัคที่ไม่เสถียรที่แตกได้
กล้องจุลทรรศน์ของสิ่งมีชีวิต
เลเซอร์ในวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี ยาก็เล่นได้มีบทบาทสำคัญในกล้องจุลทรรศน์หลายประเภท มีการพัฒนาจำนวนมากในพื้นที่นี้ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้เห็นภาพสิ่งที่เกิดขึ้นภายในร่างกายของผู้ป่วยโดยไม่ต้องใช้มีดผ่าตัด
ส่วนที่ยากที่สุดในการกำจัดมะเร็งคือต้องใช้กล้องจุลทรรศน์อย่างต่อเนื่องเพื่อให้ศัลยแพทย์สามารถตรวจดูให้แน่ใจว่าทุกอย่างทำอย่างถูกต้อง ความสามารถในการทำกล้องจุลทรรศน์แบบสดและแบบเรียลไทม์เป็นความก้าวหน้าที่สำคัญ
แอปพลิเคชั่นใหม่ของเลเซอร์ในด้านวิศวกรรมและการแพทย์คือการสแกนด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงในระยะใกล้ ซึ่งสามารถผลิตภาพที่มีความละเอียดสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์มาตรฐานมาก วิธีนี้ใช้เส้นใยแก้วนำแสงที่มีรอยบากที่ปลายซึ่งมีขนาดน้อยกว่าความยาวคลื่นของแสง ซึ่งช่วยให้สามารถถ่ายภาพความยาวคลื่นใต้น้ำได้ และวางรากฐานสำหรับการถ่ายภาพเซลล์ทางชีววิทยา การใช้เทคโนโลยีนี้ในเลเซอร์อินฟราเรดจะช่วยให้เข้าใจโรคอัลไซเมอร์ มะเร็ง และการเปลี่ยนแปลงอื่นๆ ในเซลล์ได้ดีขึ้น
PDT และทรีตเมนต์อื่นๆ
การพัฒนาด้านไฟเบอร์ออปติกช่วยเพิ่มความเป็นไปได้ในการใช้เลเซอร์ในด้านอื่นๆ นอกเหนือจากข้อเท็จจริงที่ว่าพวกเขาอนุญาตให้มีการวินิจฉัยภายในร่างกาย พลังงานของรังสีที่สอดคล้องกันสามารถถ่ายโอนไปยังที่ที่ต้องการได้ สามารถใช้ในการรักษา ไฟเบอร์เลเซอร์มีความก้าวหน้ามากขึ้น พวกเขาจะเปลี่ยนแปลงยาแห่งอนาคตอย่างสิ้นเชิง
สาขาเวชศาสตร์การถ่ายภาพโดยใช้สารเคมีที่ไวต่อแสงสารที่มีปฏิสัมพันธ์กับร่างกายในลักษณะเฉพาะสามารถใช้เครื่องกำเนิดควอนตัมเพื่อวินิจฉัยและรักษาผู้ป่วยได้ ในการบำบัดด้วยแสง (PDT) เช่น เลเซอร์และยาไวแสงสามารถฟื้นฟูการมองเห็นในผู้ป่วยที่มีจุดภาพชัดที่เกี่ยวข้องกับอายุแบบ "เปียก" ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของการตาบอดในผู้ที่มีอายุมากกว่า 50 ปี
ในด้านเนื้องอกวิทยา พอร์ไฟรินบางตัวสะสมในเซลล์มะเร็งและเรืองแสงเมื่อส่องสว่างที่ความยาวคลื่นที่กำหนด ซึ่งบ่งชี้ตำแหน่งของเนื้องอก หากสารประกอบชนิดเดียวกันเหล่านี้ถูกส่องสว่างด้วยความยาวคลื่นที่ต่างกัน พวกมันจะเป็นพิษและฆ่าเซลล์ที่เสียหาย
เลเซอร์ก๊าซฮีเลียม-นีออนสีแดง ใช้ในยารักษาโรคกระดูกพรุน โรคสะเก็ดเงิน แผลในกระเพาะอาหาร ฯลฯ เนื่องจากความถี่นี้ถูกดูดซึมโดยเฮโมโกลบินและเอนไซม์ได้ดี การฉายรังสีช่วยชะลอการอักเสบ ป้องกันภาวะเลือดคั่งเกินและบวม และทำให้เลือดไหลเวียนดีขึ้น
การรักษาเฉพาะตัว
พันธุศาสตร์และอีพีเจเนติกส์เป็นอีกสองส่วนที่สามารถใช้เลเซอร์ได้
ในอนาคตทุกอย่างจะเกิดขึ้นในระดับนาโนซึ่งจะทำให้เราสามารถทำยาในระดับเซลล์ได้ เลเซอร์ที่สามารถสร้างพัลส์เฟมโตวินาทีและปรับความยาวคลื่นเฉพาะเป็นพันธมิตรในอุดมคติสำหรับผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์
สิ่งนี้จะเปิดประตูสู่การรักษาเฉพาะบุคคลโดยพิจารณาจากจีโนมของผู้ป่วยแต่ละราย
ลีออน โกลด์แมน - ผู้ก่อตั้งยาเลเซอร์
การพูดเกี่ยวกับการใช้เครื่องกำเนิดควอนตัมในการรักษาผู้คน เราไม่สามารถพูดถึง Leon Goldman ได้ เขาได้รับฉายาว่า "บิดา" แห่งยาเลเซอร์
หนึ่งปีแล้วหลังจากที่คิดค้นแหล่งกำเนิดรังสีที่เชื่อมโยงกัน โกลด์แมนกลายเป็นนักวิจัยคนแรกที่ใช้มันเพื่อรักษาโรคผิวหนัง เทคนิคที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ปูทางไปสู่การพัฒนาของเลเซอร์โรคผิวหนังในภายหลัง
งานวิจัยของเขาในช่วงกลางทศวรรษ 1960 นำไปสู่การใช้เครื่องกำเนิดควอนตัมทับทิมในการผ่าตัดจอประสาทตาและการค้นพบต่างๆ เช่น ความสามารถของรังสีที่เชื่อมโยงกันเพื่อตัดผิวหนังและปิดผนึกหลอดเลือดพร้อมกัน ทำให้เลือดออกจำกัด
โกลด์แมน แพทย์ผิวหนังแห่งมหาวิทยาลัยซินซินนาติเกือบตลอดอาชีพการงานของเขา ก่อตั้ง American Society for Lasers in Medicine and Surgery และช่วยวางรากฐานสำหรับความปลอดภัยของเลเซอร์ เสียชีวิต 1997
ย่อขนาด
เครื่องกำเนิดควอนตัม 2 ไมครอนเครื่องแรกมีขนาดเท่าเตียงคู่และระบายความร้อนด้วยไนโตรเจนเหลว ทุกวันนี้ เลเซอร์ไดโอดขนาดเท่าฝ่ามือและไฟเบอร์เลเซอร์ที่มีขนาดเล็กกว่าได้ปรากฏขึ้นแล้ว การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ปูทางสำหรับแอปพลิเคชันและการพัฒนาใหม่ๆ ยาแห่งอนาคตจะมีเลเซอร์ขนาดเล็กสำหรับผ่าตัดสมอง
เนื่องจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ทำให้ต้นทุนลดลงอย่างต่อเนื่อง เช่นเดียวกับที่เลเซอร์กลายเป็นเรื่องธรรมดาในเครื่องใช้ในบ้าน พวกเขาก็เริ่มมีบทบาทสำคัญในอุปกรณ์โรงพยาบาล
ถ้าเลเซอร์ในยารุ่นก่อนๆมีขนาดใหญ่มากและที่ซับซ้อน การผลิตในปัจจุบันจากใยแก้วนำแสงได้ลดต้นทุนลงอย่างมาก และการเปลี่ยนไปใช้ระดับนาโนจะช่วยลดต้นทุนได้มากกว่าเดิม
การใช้งานอื่นๆ
ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบทางเดินปัสสาวะสามารถรักษาอาการท่อปัสสาวะตีบ หูดที่ไม่เป็นพิษเป็นภัย นิ่วในปัสสาวะ กระเพาะปัสสาวะหดตัว และต่อมลูกหมากโตได้ด้วยเลเซอร์
การใช้เลเซอร์ในการแพทย์ทำให้ศัลยแพทย์ระบบประสาทสามารถผ่ากรีดและตรวจสมองและไขสันหลังได้อย่างแม่นยำด้วยการส่องกล้อง
สัตวแพทย์ใช้เลเซอร์ในการส่องกล้อง การแข็งตัวของเนื้องอก กรีด และการบำบัดด้วยแสง
ทันตแพทย์ใช้การฉายรังสีที่สอดคล้องกันสำหรับการทำรู การผ่าตัดเหงือก กระบวนการต้านแบคทีเรีย การขจัดอาการแพ้ทางทันตกรรม และการวินิจฉัยใบหน้าใบหน้า
แหนบเลเซอร์
นักวิจัยด้านชีวการแพทย์ทั่วโลกใช้แหนบทางสายตา เครื่องคัดแยกเซลล์ และเครื่องมืออื่นๆ อีกมากมาย แหนบเลเซอร์ช่วยให้วินิจฉัยมะเร็งได้ดีขึ้นและเร็วขึ้น และถูกนำมาใช้เพื่อดักจับไวรัส แบคทีเรีย อนุภาคโลหะขนาดเล็ก และสาย DNA
ในแหนบแบบออปติคัล ลำแสงรังสีที่เชื่อมโยงกันถูกใช้เพื่อจับและหมุนวัตถุด้วยกล้องจุลทรรศน์ คล้ายกับที่แหนบโลหะหรือพลาสติกสามารถหยิบวัตถุขนาดเล็กและเปราะบางได้ โมเลกุลแต่ละตัวสามารถจัดการได้โดยติดเข้ากับสไลด์ขนาดไมครอนหรือเม็ดบีดสไตรีน เมื่อลำแสงกระทบลูกบอลนั้นเข้าโค้งและมีแรงกระแทกเล็กน้อยดันบอลเข้าตรงกลางคาน
สิ่งนี้จะสร้าง "กับดักแสง" ที่สามารถดักจับอนุภาคขนาดเล็กในลำแสงได้
เลเซอร์ในยา: ข้อดีและข้อเสีย
พลังงานของรังสีที่เชื่อมโยงกัน ซึ่งสามารถปรับความเข้มได้ ใช้เพื่อตัด ทำลาย หรือเปลี่ยนโครงสร้างเซลล์หรือนอกเซลล์ของเนื้อเยื่อชีวภาพ นอกจากนี้ ในระยะสั้นการใช้เลเซอร์ในการแพทย์ช่วยลดความเสี่ยงของการติดเชื้อและกระตุ้นการรักษา การใช้เครื่องกำเนิดควอนตัมในการผ่าตัดช่วยเพิ่มความแม่นยำในการผ่าคลอด อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้เป็นอันตรายต่อสตรีมีครรภ์ และมีข้อห้ามสำหรับการใช้ยาไวแสง
โครงสร้างที่ซับซ้อนของเนื้อเยื่อไม่อนุญาตให้มีการตีความผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ทางชีววิทยาแบบคลาสสิกอย่างชัดเจน เลเซอร์ในการแพทย์ (ภาพถ่าย) เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการทำลายเซลล์มะเร็ง อย่างไรก็ตาม แหล่งกำเนิดรังสีที่ทรงพลังนั้นทำหน้าที่ตามอำเภอใจและไม่เพียงทำลายผู้ที่ได้รับผลกระทบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเนื้อเยื่อรอบข้างด้วย คุณสมบัตินี้เป็นเครื่องมือสำคัญในเทคนิค microdissection ที่ใช้ในการวิเคราะห์ระดับโมเลกุลที่ไซต์ที่สนใจพร้อมความสามารถในการเลือกทำลายเซลล์ส่วนเกิน เป้าหมายของเทคโนโลยีนี้คือเพื่อเอาชนะความหลากหลายที่มีอยู่ในเนื้อเยื่อทางชีววิทยาทั้งหมดเพื่ออำนวยความสะดวกในการศึกษาของพวกเขาในประชากรที่กำหนดไว้อย่างดี ในแง่นี้ Laser microdissection มีส่วนสำคัญในการพัฒนางานวิจัยเพื่อความเข้าใจกลไกทางสรีรวิทยาที่ทุกวันนี้สามารถแสดงให้เห็นได้อย่างชัดเจนในระดับประชากรและแม้แต่เซลล์เดียว
การทำงานของวิศวกรรมเนื้อเยื่อในปัจจุบันได้กลายเป็นปัจจัยสำคัญในการพัฒนาชีววิทยา จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเส้นใยแอคตินถูกตัดระหว่างการแบ่งตัว? ตัวอ่อนแมลงหวี่จะมีเสถียรภาพหรือไม่ถ้าเซลล์ถูกทำลายระหว่างการพับ? พารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องในเขตเนื้อเยื่อของพืชคืออะไร? ปัญหาทั้งหมดนี้แก้ไขได้ด้วยเลเซอร์
นาโนเมดิซีน
เมื่อเร็ว ๆ นี้ โครงสร้างนาโนจำนวนมากได้เกิดขึ้นพร้อมกับคุณสมบัติที่เหมาะสมกับการใช้งานทางชีวภาพที่หลากหลาย ที่สำคัญที่สุดคือ:
- จุดควอนตัมคืออนุภาคเปล่งแสงขนาดนาโนเมตรขนาดเล็กที่ใช้ในการถ่ายภาพเซลล์ที่มีความไวสูง
- อนุภาคนาโนแม่เหล็กที่พบการประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์
- อนุภาคโพลีเมอร์สำหรับโมเลกุลบำบัดที่ห่อหุ้ม
- อนุภาคนาโนโลหะ
การพัฒนานาโนเทคโนโลยีและการใช้เลเซอร์ในการแพทย์ กล่าวโดยย่อ ได้ปฏิวัติวิธีการบริหารยา การแขวนลอยของอนุภาคนาโนที่ประกอบด้วยยาสามารถเพิ่มดัชนีการรักษาของสารประกอบหลายชนิด (เพิ่มความสามารถในการละลายและประสิทธิภาพ ลดความเป็นพิษ) โดยการเลือกส่งผลกระทบต่อเนื้อเยื่อและเซลล์ที่ได้รับผลกระทบ พวกเขาส่งสารออกฤทธิ์และควบคุมการปล่อยสารออกฤทธิ์เพื่อตอบสนองต่อการกระตุ้นจากภายนอก นาโนเทอราโนสติกส์ เป็นอีกขั้นต่อไปแนวทางการทดลองที่อนุญาตให้ใช้อนุภาคนาโน สารประกอบยา การบำบัด และเครื่องมือสร้างภาพเพื่อการวินิจฉัยได้แบบคู่ เพื่อเปิดทางให้การรักษาเฉพาะบุคคล
การใช้เลเซอร์ในการแพทย์และชีววิทยาสำหรับการผ่าตัดแบบไมโครดิสเซกชัน (microdissection) และการฉายแสง (photoablation) ทำให้สามารถเข้าใจกลไกทางสรีรวิทยาของการพัฒนาโรคในระดับต่างๆ ผลลัพธ์จะช่วยกำหนดวิธีการวินิจฉัยและการรักษาที่ดีที่สุดสำหรับผู้ป่วยแต่ละราย การพัฒนานาโนเทคโนโลยีอย่างใกล้ชิดกับความก้าวหน้าในการถ่ายภาพก็จะเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้เช่นกัน นาโนเมดิซีนคือแนวทางการรักษาแบบใหม่สำหรับโรคมะเร็ง โรคติดเชื้อ หรือการวินิจฉัยโรค