Лазерні скальпелі - один з найбільш технологічних інструментів сучасної хірургії. Але досі вчені погано розуміли взаємодію лазерного променя з живою тканиною.
При впливі пульсуючим з частотою в мільйонні долі секунди променем розріз з'являється одним з двох способів.
Лазери середнього ВК-діапазону пропалюють клітини. Інакше кажучи, вони нагрівають тканину до температури, при якій руйнуються хімічні зв'язки молекул в ній. Оскільки при цьому відбувається «заплавлення», припалювання країв розрізаної тканини, такі лазери особливо зручні для операцій, що загрожують рясною кровотечею.
Лазери, що продукують більш короткохвильове випромінювання - ближнього інфрачервоного, видимого або ультрафіолетового діапазоні - впливають зовсім інакше. Вони викликають низку мікроскопічних вибухів: кожна високоенергетична пульсація не тільки нагріває невелику ділянку тканини, але фактично перетворює її на заряджену плазму, яка і викликає крихітний вибух. У результаті розріз виходить набагато більш тонким і пошкоджує менше навколишніх клітин. Такі лазери зручні для хірургії ока і нейрохірургії, де потрібна особливо тонка робота.
Досі взаємодія лазерних променів з матеріалом досліджувалася на прикладі води - вважалося, що живі тканини, багато в чому складаються з води, будуть реагувати так само. Однак групою Хатсона були виявлені і деякі відмінності. Зокрема, поява плазмових «бульбашок» у багато визначається еластичністю різних ділянок тканини. Крім того, деякі біологічні молекули (наприклад, хромофори), які ефективно поглинають енергію, ускладнюють утворення мікрообластей плазми. У результаті вплив променя на живу тканину виявляється більш вузько спрямованим, ніж у простій воді.
Ще більш ефективними можуть стати скальпелі, створені з використанням нанотехнологій: вони дозволять вести операції на окремих клітинах - читайте про це: «Тонкий надріз».
Публікація Roland Piquepaille s Technology Trends