آشنایی با مكانیسم اثر لیزرهای كم توان

شبکه اطلاع رسانی پزشک آن لاین [ پرتال اطلاع رساني ]آدرس وب سایت : www.pezeshkonline.ir

استفاده از لیزر در پزشكی بر اساس واكنشهای متفاوت نور با بافت استوار است .این واکنش شامل؛

1) واكنش خنثی : بی اثر بر پروسه بیولوژیك از این خاصیت لیزربیشتر در دستگاه های تشخیصی استفاده میشود.
2) واكنش تخریبی : واكنش هایی که تولید حرارت می کند از این خاصیت لیزر بیشتر در جراحی استفاده میشود.
3) واكنش فتوشیمیایی : فعال شدن یك سری از فعالیتهای بیوشیمیایی سلول

تفاوت لیزرهای پر توان و كم توان :

لیزرهای پر توان یا لیزر جراحی باعث كندن بریدن انعقاد بی دردی و تخریب در بافت میشود و مانع ادامه حیات سلولی است البته برخی از دستگاه های پر توان قادر به تبدیل شدن به كم توان را دارند.
لیزر كم توان عموماً انرژی حیاتی ، بهبود و بازسازی سلولی را القاء میكند. توان خروجی و چگالی لیزرها تعیین كننده كم توان و پرتوان بودن آنهاست .

لیزرهای پر توان با توجه به طول موجی كه دارند در كروموفورهای خاصی جذب میشوند .آنها درگیرندهای سطحی تر مانند آب سلولهای سطح جذب میشود اشاره کرد که برای برشهای جراحی استفاده میشود .اما لیزرهای كم توان جذب كمی در كروموفورهای پوستی وسطحی دارند و این عامل باعث نفوذ بیشتر در لایه های زیرین میشود و به این ترتیب روی كروموفورهای سلولی همچون میتوكندری ها تاثیر میگذارد.

مولكولهای جاذب غیر اختصاصی نور فتواكسپتور و مولكولهای جاذب اختصاصی نور فتورپستور نامیده میشوند.
فتواكپستورها در قسمتی از فعالیتهای متابولیسی سلولها شركت دارند كه مجموعه این فعالیت واكنشپذیری مستقیم از نور ندارد، اما بعد از فعال شدن این گیرندها توسط نور ، روند واكنشهای آنها تغییر نمیكند.این گیرنده ها تنها در شرایط نابایدار تاثیر بذیر هستند.

فتواكپستورها اغلب در زنجیره تنفسی سلول و در میتوكندری قرار دارند . طول موجهای محدوده مرئی روی زنجیره تنفسی در میتوكندری اثر می كند. این امواج و بسته های انرژی فوتونی روی مولكولهایی اثر میكند كه در زنجیره تنفس در شرایط اكسیداسیون یا احیاء قرار دارند ، برای مثال میتوان به سیتوكروم و فلاووپروتئینها اشاره كرد.

بر اساس بررسی مقدار DNA و RNA سنتز شده در جریان تابش لیزر مشخص شد كه محل اثر لیزرهای كم توان زنجیره تنفسی است و خود مولكولهای DNA و RNA به هیچ میزان نور مادون قرمز را جذب نمیكنند.
از دیگر جایگاههای تاثیر لیزر غشاء سلولی ، ماتریكس سلولی و میتوكندریها هستند .

نكته بسیار مهم دیگر این است كه ، كروموفورهای متفاوت در حالتهای مختلف اكسیداسیون ، طول موجهای خاصی را جذب میكنند و یك كروفور در وضعیتهای متفاوت اكسیداسیون ، نقش متفاوتی در متابولیسم سلولی دارد . به همین دلیل تاثیر پذیری یك سلول به لیزر نه تنها به طول موج تابش بلكه به وضعیت و حالت اكسیداسیون كروموفور مورد نظر بستگی دارد و این موضوع علت پاسخهای متفاوت لیزر در بیولوژی سلول است .
همانطور كه اشاره شد یكی از جایگاههای مهم تاثیر لیزر میتوكندری است ، در طی بررسیهای گوناگون مشخص شده است زنجیره تنفسی در میتوكندری یكی از محلهای اصلی تاثیر لیزرLLLT است . این تاثیر از طریق سیتوكرم اكسید از C اعمال میگردد. این عامل در زمانی كه كاملاً اكسید یا كاملاً احیاء باشد خاصیت گیرندگی لیزر را ندارد و تحت تاثیر لیزر قرار نمیگیرد.

خلاصه مكانیسم های لیزر LLLT در سطح سلولی :

لیزر كم توان بدون ایجاد اثر حرارتی ، با ارائه انرژی خود به ذرات پذیرنده فوتون (فتواكپستور) اثرات خود را اعمال میكند این مولد با جذب انرژی به یك ماده فعال تبدیل میشوند كه در واكنش بیوشیمیایی دخالت دارند .
در سلولهای حیوانی مواد جاذب اختصاصی نور كمتر یافت میشوند . مولكولهائ جاذب نور در سلولها كارهای دیگری نیز بر عهده دارند، انرژی جذب شده توسط این مولكولها قابل انتقال به مسیرهای دیگرنیز میباشند و این انرژی میتواند آغاز گر یك زنجیره فعالیتی در سلول باشد. از آنجا كه لیزر دارای قابلیتهایی نظیر تك رنگی ، دانسیته بالا و همدوسی است ، لذا میتواند تعداد فوتونهای بسیاری را در در مقایسه با نور عادی در اختیار سلول بگذارد و اثر بخشی خودبسیار بیشتری داشته باشد ، به همین دلیل است كه استفاده از یك منبع نوری با شدت بسیار بالا و طول موجهای مختلف نمیتواند همان اثر بخشی یك لیزر با شدت بسیار كم را ایجاد كند.

واكنشهای نوری سلول به 2 دسته تقسیم میشوند :

1) واكنشهای كه در جریان تابش نور به سلول رخ میدهد (واكنش اولیه)
2) واكنشهای بعد از پایان تابش كه در سلول ارائه مییابند (واكنش ثانویه).