现代激光
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激光发展现状
激光技术是一项非常重要的现代科学技术,广泛应用于医疗、通信、制造等领域。
随着科技的进步和需求的增加,激光技术一直在不断发展和创新。
在医疗领域,激光技术被广泛应用于眼科手术、皮肤美容、牙科治疗等。
激光手术在眼科领域的应用已取得了显著的成效,如近视手术、白内障手术等,取代了传统手术方式,大大提高了手术的准确性和安全性。
此外,激光在皮肤美容方面的应用也日益增多,如激光脱毛、激光祛斑等,受到广大消费者的青睐。
在通信领域,激光技术在光纤通信中发挥着重要作用。
激光器作为光纤通信的光源,具有高频率、高速度和高稳定性的特点,可以实现大容量的信息传输。
目前,激光通信已成为高速宽带通信网络的重要组成部分,推动了信息技术的发展。
在制造领域,激光技术广泛应用于材料加工和精密加工中。
激光切割、激光焊接、激光打标等技术,不仅提高了制造效率和加工精度,还减少了材料的浪费和环境污染。
特别是在汽车、航空航天等行业,激光技术的应用已成为提高产品质量和降低生产成本的关键技术。
未来,激光技术还有很大的发展空间。
随着科学研究和工程应用的不断深入,激光器的功率、效率和稳定性将进一步提高,应用范围也会更加广泛。
同时,需要加强激光技术的安全管理
和法律法规的制定,确保激光技术的安全应用,促进激光技术的良性发展。
激光技术在现代科技中的应用研究近年来,激光技术在现代科技中的应用越来越广泛。
从医疗到制造业,从航天到通讯,激光技术都有着非常关键的应用。
本文将探讨一些当前激光技术的应用研究进展。
一、激光医疗激光技术在医疗领域中的应用不断发展。
激光手术和激光治疗已经成为许多医疗领域的标准疗法。
激光手术是一种通过使用激光器将能量传递到身体组织中来进行手术的方法。
这种手术可以比传统手术更精准地切割,减少出血和伤害周围组织。
激光治疗则是一种使用激光器进行疾病治疗的方式。
例如,激光治疗近视、青光眼、糖尿病视网膜病变等疾病。
激光治疗使用的是低功率激光,它通过刺激细胞分子产生化学反应,达到治疗效果。
二、激光制造激光制造已经成为现代制造业不可或缺的重要组成部分。
激光切割、激光焊接、激光打标等技术为工业制造带来了许多好处。
激光切割是一种使用激光进行材料切割的方法。
它可以对许多不同类型的材料进行切割,包括金属、塑料、木材等等,而且切割效果非常精准。
激光焊接是一种使用激光进行焊接的方法。
激光焊接能够高效地焊接一些难以用传统焊接方法连接的物品。
它可以在短时间内完成高质量的焊接。
激光打标是一种使用激光进行物品标记的方法。
激光打标不仅可以在各种不同的物品上进行标记,而且标记效果非常精美。
三、激光通讯激光通讯是一种使用激光器进行信息传输的方法。
激光通讯比传统的无线通讯更具有优势。
它能够更快速地传输大量的数据,并具有更高的带宽和更低的延迟。
空间通讯、军事通讯和卫星通讯也是激光通讯技术的应用领域。
例如,卫星通讯需要高速和高质量的通讯,这使得激光通讯成为了卫星通讯的理想选择。
四、激光遥感激光遥感是一种使用激光进行观测和获取地球表面信息的方法。
这种技术可以用于地形测量、植被检测、海洋资源勘探等领域。
激光的特点使得它非常适合于地球表面高精度的三维测量。
激光遥感技术可以利用激光测距仪测量激光在地球表面反射的时间,然后使用信号处理技术将测距信息转化为地形信息。
激光技术在现代工业中的应用在当今的现代工业领域,激光技术犹如一颗璀璨的明星,以其独特的优势和广泛的应用,为工业生产带来了革命性的变革。
从精细的微加工到大型的材料切割,从高精度的测量到高效的表面处理,激光技术几乎无处不在,成为推动工业发展的重要力量。
激光技术的原理其实并不复杂,但它的应用却极为广泛和多样。
激光,简单来说,就是通过受激辐射而产生的一种具有高亮度、高方向性和高单色性的光。
这种特殊的光性质使得它能够在工业中发挥出许多独特的作用。
在材料加工领域,激光切割是一项非常常见且重要的应用。
与传统的机械切割方法相比,激光切割具有更高的精度和灵活性。
无论是金属薄板还是厚板,无论是简单的直线切割还是复杂的曲线和图形切割,激光都能轻松应对。
而且,激光切割的边缘质量通常非常好,切口光滑平整,几乎不需要后续的加工处理,大大提高了生产效率和产品质量。
激光焊接也是激光技术在工业中的一大应用亮点。
它能够实现高精度、高强度的焊接,尤其适用于对焊接质量要求极高的场合,比如汽车制造、航空航天等领域。
激光焊接的焊缝狭窄,热影响区小,能够有效地减少焊接变形,提高焊接接头的强度和可靠性。
除了切割和焊接,激光打标也是一项广泛应用的技术。
通过激光在各种材料表面进行标记,可以实现永久性的标识,如生产日期、批次号、二维码等。
激光打标的标记清晰、耐磨、不易篡改,对于产品的追溯和质量管理具有重要意义。
在微加工领域,激光技术更是展现出了无与伦比的优势。
比如在集成电路制造中,激光光刻技术能够实现纳米级别的图形加工,为芯片的微型化和高性能化提供了关键的技术支持。
此外,激光还可以用于制造微小的机械零件、医疗器械等,其精度和分辨率远远超过传统加工方法。
激光测量技术在工业生产中的应用也日益广泛。
激光测距仪能够快速、准确地测量物体之间的距离和位置,为工业自动化生产提供了重要的数据支持。
激光三维扫描技术则可以对物体的形状和表面进行高精度的数字化测量,为产品设计、质量检测等提供了精确的模型。
激光在现代中的作用及应用激光,即光的增幅与放大的储能辐射,是一种高度集中的、高度一致的光束。
其特点是相位、频率和方向都高度一致,以及具有高光强度和窄光谱特性。
激光技术的应用范围非常广泛,涵盖了众多领域,如通信、医疗、制造业、科学研究等。
以下将对激光在现代中的作用和应用进行详细阐述。
首先,激光在通信领域的作用不可忽视。
激光通信是一种通过激光光束传输信息的技术,在高速、长距离时具有较大的优势。
激光通信的特点是带宽大、抗干扰性强、传输速度快。
目前,激光通信已经在地面通信、卫星通信、无线光纤通信等领域得到广泛应用。
随着人们对高速、高容量通信需求的增加,激光通信技术有望在未来发展得更加成熟。
其次,激光在医疗领域扮演着重要角色。
激光医疗技术已经被广泛应用于临床诊断、治疗以及疾病研究等方面。
激光在医疗领域的应用包括激光手术、激光疗法、激光成像等。
激光手术是利用高能激光对人体组织进行切割、烧灼等操作,具有创伤小、恢复快等优点。
激光疗法则是利用激光的光热效应或光化学效应对疾病进行治疗。
同时,激光成像技术可以在医学影像中提供高分辨率的图像,帮助医生进行定位、检查以及手术操作。
另外,激光在制造业中起到了至关重要的作用。
激光加工技术广泛应用于精细加工、焊接、切割等工艺中。
由于激光具有高光强度和高一致性的特点,可以实现对材料的精细加工,使得制造产品更加精细、精确。
激光切割技术可以用于金属、塑料等材料的切割,具有速度快、变形小等优点。
激光焊接技术则可以实现对薄板材料的高效焊接,如汽车、航空航天等行业中的焊接工艺。
此外,激光在科学研究领域也有着广泛的应用。
对于物质的原子、分子结构研究,激光被广泛应用于光谱学、光化学、光物理学等方面。
激光光谱学可以通过精确测量光的频率和幅度,来研究物质的能级结构、光学特性等。
激光在高能物理研究中也有很大作用,如激光离子加速器、激光脉冲压缩技术等,可用于加速粒子、产生高能粒子束等。
总结起来,激光在现代中的作用和应用十分广泛。
激光在现代制造业中的应用激光是一种高强度、高精度、高效率的光源,有着广泛的应用,尤其在现代制造业中有着重要的地位。
本文将从激光在加工、制造、检测等方面的应用进行探讨。
一、激光在加工方面的应用1、激光切割激光切割是一种高精度的切割技术,广泛应用于金属、合金、非金属材料等的切割加工。
激光切割可以针对不同的材料和要求进行调整,实现精准切割。
而且激光切割可以与计算机进行配合,进行复杂的自动化切割,大大提高了生产效率和产品质量。
2、激光焊接激光焊接是利用激光束对接合材料进行局部加热,使其熔化并实现焊接的一种方法。
其优点是热影响小、接头美观、焊材消耗少且不需要后处理等优点。
激光焊接广泛应用于钢铁、汽车、电子等行业中,提高了生产效率和降低了生产成本。
3、激光打标激光打标可以将文字、图案等直接打在材料表面,具有不易褪色、图案清晰、线条精细等优点。
激光打标技术应用于包装、电子、医药等产业中,可用于包装标识、产品号码、二维码等。
二、激光在制造方面的应用1、激光快速成型激光快速成型在制造方面有着广泛的应用,它利用激光束、材料加热、熔化、凝固等过程实现三维形状的制造,广泛应用于航空、军事、工具、医疗等领域。
激光快速成型具有制造效率、制造精度等优点,是现代制造业不可替代的一种技术。
2、激光3D打印激光3D打印是通过激光束将金属、塑料等材料层层堆积形成三维物体的一种技术。
与传统的模具加工、雕刻等相比,激光3D打印可以做出更加复杂的立体形状,大大提高了生产效率和制造精度。
三、激光在检测方面的应用1、激光光学检测激光光学检测是一种非接触式检测方法,可以通过激光束对被测物进行扫描和重构,达到洁净、精细,能清晰地获取被检测物的实时形态数据和尺寸数据,有着非常高的精度。
激光光学检测被广泛应用于半导体,电子、汽车等领域。
2、激光漏液检测激光漏液检测是利用激光束对被测物进行非接触式检测,可以检测出被检测物体的内部、表面、边缘漏液情况,有着高度的自动化和精确性。
激光科技在现代制造业的应用激光科技自问世以来,在现代制造业中发挥着重要的作用。
激光具有高能密度、高单向性和高色散性等特点,使其在材料加工、测量和通信领域得到广泛应用。
本文将从这些角度来探讨激光科技在现代制造业中的应用。
一、材料加工领域激光在材料加工领域具有非常广泛的应用。
首先是激光切割技术,它可以用于金属材料、木材、塑料等各种材料的切割。
激光切割技术具有精度高、速度快和加工范围广的特点,被广泛用于汽车制造、航空航天和家电等领域。
其次是激光焊接技术,它可以用于金属材料的精密焊接。
激光焊接技术具有焊接速度快、接头强度高和热影响区小的优势,因此在汽车零部件制造和航空航天工业中被广泛采用,提高了产品的质量和可靠性。
此外,激光熔覆、激光沉积和激光合金化等激光表面处理技术也在材料加工中发挥着不可替代的作用。
这些技术可以提高材料的硬度、耐磨性和抗腐蚀性,延长其使用寿命,广泛应用于模具制造、船舶制造和机械制造等领域。
二、测量领域激光在测量领域有着广泛的应用。
首先是激光测距技术,它可以用于测量距离、高度和角度等。
激光测距技术具有测量范围广、测量精度高和反射率低的优势,被广泛应用于建筑测量、地质勘探和自动驾驶等领域。
其次是激光扫描技术,它可以用于三维物体的快速建模和重建。
激光扫描技术具有扫描速度快、点云密度高和几何形状精确的特点,因此在数字化建筑、文物保护和虚拟现实等领域得到广泛应用。
此外,激光干涉仪和激光干涉测量技术也在测量领域中发挥着重要作用。
这些技术可以用于测量物体的形状、表面质量和变形情况,被广泛应用于精密加工、地质灾害监测和结构健康监测等领域。
三、通信领域激光在通信领域有着重要的应用。
首先是激光通信技术,它可以实现高速、远距离和安全的数据传输。
激光通信技术具有宽带、低损耗和抗干扰能力强的特点,因此在卫星通信、无线电通信和海底光缆等领域得到广泛应用。
其次是激光雷达技术,它可以实现远距离、高精度和全天候的目标检测和跟踪。
激光技术的发展历程及应用激光技术,常常出现在科幻电影中,人们往往认为激光只是虚构的产物,但是在现实中,激光却已经成为了现代科技的重要组成部分。
那么,从激光的发展历程到其应用领域的不断扩大,让我们一起来大致了解一下这项尖端技术吧。
早在1917年,爱因斯坦就曾经提出过“受激辐射”的概念,但是当时科学技术的发展水平还没有达到足够的高度,这个概念也没有被实际应用,但是激光的发明却叫人们意想不到。
1958年,美国贝尔实验室的一位骨灰级物理学家查尔斯·汤斯登发明了世界上第一支激光器,创造了现代激光技术的开端。
这支激光器利用了氖气和氩气的混合物作为激发剂,发射出了6900艾米(A)波长的光,同时被认为是红色激光。
这是一项突破性的发明,也开创了激光技术的新纪元。
接下来的两年中,美国理工学院的理查德·泰普狄克和尤金·麦穆伦开发出了一种高功率的激光器,可以使激光器发出6200瓦的能量。
这项发明引起了世界各地的热议,科学家们开始意识到激光技术的潜力,以及未来将会在各个领域得到应用。
激光技术首先在工业领域得到了广泛应用。
激光切割机、激光打印机、激光雕刻机等产品以其高速、高精度以及低误差的优点成为了现代工业生产中的佼佼者。
而在医学领域,激光则被用于实施一些高精度手术,如激光角膜切割手术等,可以避免一些传统手术中出现的各种并发症。
而在军事领域,激光则是非常重要的武器之一。
美国的“精确制导武器”就是利用激光技术来指导导弹,从而实现精确打击目标。
在生活中,我们也常见到激光指针,可以用于教学、演讲、辅助工作等场景。
在科学研究领域中,激光技术也有着广泛的应用,从精确测量到材料表征等研究方向,都有着激光技术的身影。
然而,激光技术并不是完美的,它的应用前景中仍然存在着一些挑战。
比如在环境污染治理中,激光技术的能量密度过高,如果不加控制大量释放会对环境造成极大的影响。
同时,在激光技术的应用中,溶解粉尘或者金属等可被激光直接蒸发的物质会释放出大量有毒有害气体,仍需要不断探讨和改进。
光学频率梳原理及应用
光学频率梳是一种现代激光技术,其作用类似于音色分析仪,可以将光谱图分解为一系列的单频光线。
这种技术之所以称为“梳”,是因为光频率梳分解出来的光线像是梳子上的齿一样,间距一致而精细。
下面我们来分步骤阐述一下光学频率梳原理及应用。
第一步:原理
光学频率梳是由一台飞秒激光器和一段非线性晶体组成的。
首先,飞秒激光器将一束高能飞秒激光通过调制,产生一系列相干的光脉冲。
这些光脉冲被传递到非线性晶体中,经过一系列非线性效应(如二次谐波产生、混频等),最终导致频率倍增和复制。
这样,我们就得到了一系列频率精确、高度一致的光脉冲,构成了光学频率梳。
第二步:应用
光学频率梳可以用于多种应用,特别是在精密测量和频率计量方面。
以下是几个具体应用实例:
1.时间测量:光学频率梳可以提供极高的时间精度,可以检测出纳秒和皮秒级别的时间,有助于各个领域的实验研究;
2.频率计量:随着微波和射频技术的不断发展,越来越多的应用需要高精度的频率计量。
光学频率梳的频率稳定性非常高,可以提供更准确的、高度一致的频率标准;
3.激光调制:光学频率梳可以用于激光调制,可以将激光调制成多个频率组成的激光,应用于光通信、遥感等领域。
总之,光学频率梳是由飞秒激光器和非线性晶体组成的一种高效现代激光技术。
它不仅能够提供高精度的时间和频率测量,还可以应用于多个领域,为科技发展和实验研究提供了极大的帮助和支持。
激光技术在现代工业中的应用激光技术是一种高科技技术,它在现代工业中的应用十分广泛。
激光技术通过激光器将能量转换成光,从而产生具有高亮度、高方向性、高相干性和高单色性的激光光束。
这种技术被广泛应用于工业生产、通讯、医疗、安防等领域。
本文将详细介绍激光技术在现代工业中的应用。
一、激光切割技术激光切割技术是激光技术在工业中最为广泛应用的领域之一。
激光切割技术的原理是利用高亮度、高方向性、高相干性和高单色性的激光光束对金属、非金属材料进行精密切割。
该技术具有切割速度快、切割精度高、操作简单、无污染等优势。
激光切割技术被广泛应用于汽车制造、航空航天、建筑装饰、玩具制造等众多领域。
二、激光焊接技术激光焊接技术是利用激光针对金属材料进行的一种聚焦加热的技术。
它具有加热快、焊接速度快、焊缝质量好、工艺灵活等优点。
激光焊接技术被广泛应用于汽车制造、电子产品、光学仪器、厨具制造等领域。
三、激光打标技术激光打标技术是利用激光进行标记的一种技术。
这种技术可以在表面加工雕刻出各种形状无限复杂、精度高、光洁度好的图案。
激光打标技术被广泛应用于显示器、移动通信、仪器仪表、医疗器械、消费品等领域。
四、激光电镀技术激光电镀技术是一种将激光加热局部区域使金属材料从气态或液态转化为固态并在基材上生成一层金属薄膜的技术。
这种技术具有减少污染、制造金属薄膜的速度快、镀层的厚度均匀等优点。
激光电镀技术被广泛应用于航空航天、汽车、电子产品、仪器仪表等领域。
五、激光光刻技术激光光刻是一种生产集成电路、印刷电路板等高新技术产品的重要技术。
利用激光器将图形反射到感光树脂表面,使经过感光树脂的光在刻蚀前产生化学变化,能够实现高精度的图形刻蚀。
总之,激光技术在现代工业中的应用广泛,是现代工业生产中不可或缺的技术。
未来,随着激光技术的不断进步和发展,它的应用领域还将不断扩大,为工业生产注入更多力量。
现代激光技术论文激光技术在临床治疗癌症的应用课程名称:现代激光应用技术指导教师:徐伟班级:2014级工业自动化3班姓名:赵洲学号:140103010167引言随着激光技术的飞速发展和广泛应用,激光已成为工业生产,科学探测和现代军事战争中极为重要的工具。
并且在工业生产,军事,国防,医疗等行业中有着广泛的应用并且在各领域有着长远的发展前景。
本篇论文主要研究的是现代激光技术在医学临床治疗方面尤其是治疗癌症的相关应用。
摘要激光的产生背景和相关简介,激光的应用领域,激光在进行临床医疗中的作用,和具体的治疗癌症的作用和效果。
关键词:激光,临床医疗,治疗癌症。
1 激光的简介1.1激光的由来“激光”一词是“LASER”的意译。
LASER原来是Light amplification by stimulated emissi on of radiation取字头组合而成的专门名词,在我国曾被翻译成“莱塞”、“光激射器”、“光受激辐射放大器”等。
激光具有普通光源发出的光的所有光学特性,是上世纪60年代所诞生和发展起来的新技术。
1964年,钱学森院士提议取名为“激光”,既反映了“受激辐射”的科学内涵,又表明它是一种很强烈的新光源,贴切、传神而又简洁,得到我国科学界的一致认同并沿用至今。
1.2激光形成原理激光作为一种光,与自然界其他发光一样,是由原子(或分子、离子等)跃迁产生的,而且是由自发辐射引起的。
不同的是,普通光源自始至终都是由自发辐射产生的,因而含有不同频率(或不同波长、不同颜色)的成分,并向各个方向传播。
激光则仅在最初极短的时间内依赖于自发辐射,此后的过程完全由受激辐射决定。
正是这一原因,使激光具有非常纯正的颜色,几乎无发散的方向性,极高的发光强度。
1.3激光发生器老师在课堂上讲过激光发射器的几种类型如下:①固体激光器绝缘晶体或玻璃掺杂金属发光离子构成工作物质。
常用固体工作物质:红宝石,钕玻璃,钕YAG。
②气体激光器气体或蒸汽为工作物质。
气体原子,分子,离子能级丰富,谱线范围宽,激光波长遍布紫外至远红外。
特点:光束质量好,在工业,国防,科学研究中广泛使用。
③其他激光器准分子激光器,自由电子激光器,化学激光器等。
2 现代激光技术在医学临床治疗方面的应用2.1激光对生物体的作用是医学应用的物理基础①激光对于受照射的组织有四方面的作用即热力作用(thermal action)、机电作用(electro-mechanical action)、激光消融作用(photoablative action)和光化学作用(photochemical action)。
②各种不同波长的低功率密度的激光照射生物体时,对生物体的刺激作用和提高非特异性免疫功能,可使局部血管扩张,血液循环改变,改善组织的缺氧状态并减轻慢性炎症反应促使炎症吸收好转。
2.2 现代激光技术在临床治疗方面的作用①临床上激光的用途不外乎切割、分离;汽化、融解;烧灼、止血;凝固、封闭;压电碎石;局部照射等,这些治疗种类就是利用激光对生物体的光热作用、压电作用和光化学作用。
②激光在焦平面上的光点最小,激光能量最集中。
激光束经聚焦后形成极小的光点,由于能量或功率的高度集中,人们把它当作手术刀用来切割组织。
激光的高温还起了杀菌的作用。
③高功率输出的二氧化碳激光,光点具有200摄氏度以上的高温和一定的压强,不但能熔融而且具有极强的穿透破坏作用。
激光的光点聚焦后异常细小的组织可以极精确地消除。
④激光经过聚焦后会产生极大的功率密度,是一种很好的烧灼工具。
⑤激光止血效果也很令人满意,激光止血方法比目前所应用的电烙法快60倍,失血量大大减少。
⑥激光是非常可靠的黏着工具,眼科利用激光凝结视网膜剥离症和眼内封闭止血已经有几十年的历史。
3 现代激光技术对于癌症的治疗3.1 光动力学治疗光动力疗法(PDT)是用光敏药物和激光活化治疗肿瘤疾病的一种新方法。
用特定波长照射肿瘤部位,能使选择性聚集在肿瘤组织的光敏药物活化,引发光化学反应破坏肿瘤。
新一代光动力疗法(PDT)中的光敏药物会将能量传递给周围的氧,生成活性很强的单态氧。
单态氧能与附近的生物大分子发生氧化反应,产生细胞毒性进而杀伤肿瘤细胞。
与传统肿瘤疗法相比,PDT的优势在于能够精确进行有效的治疗,这种疗法的副作用也很小。
3.1.1PDT疗法进行的步骤大体分为三要素:①光敏剂光敏剂是能吸收和重新释放特殊波长的卟啉类分子,具有四吡咯基结构。
第一代光敏剂有血卟啉衍生物(HPD)、二血卟啉酯(DHE)。
由于第一代的光敏剂有较大的局限性。
已有一组第二代光敏剂问世,包括上海复旦张江生物医药研发生产的5-氨基酮戊酸(5-ALA)和海姆泊芬(Hemoporfin)、mTHPC、初卟啉锡(SnEtz)、亚甲基兰和亚甲苯兰、苯卟啉衍生物,以及luteliumtexaphyrins(Lu-Tex)。
第二代光敏剂部分地克服了第一代光敏剂的缺点,表现为光敏期短,作用的光波波长较长,因而增加作用的深度,产生的单态氧也较多,对肿瘤更有选择性。
光敏剂能直接掺入细胞膜内,而不进入细胞核内。
新生物组织对光敏剂优势摄取,并较长时间滞留其内。
某些肿瘤如脑瘤时,光敏剂的肿瘤/正常组织浓度之比达12/1。
光敏剂被肿瘤选择性摄取的机制不甚清楚,可能有:(1)HPD和光敏试剂与血清白蛋白和脂蛋白尤其是低密度脂蛋白(LDL)相结合,由于肿瘤细胞较正常细胞具有更多的LDL受体,因此光敏剂通过LDL受体介导可以较多地进入肿瘤细胞内;(2)卟啉类可被动地弥散入细胞内,而弥散效率与细胞外pH值有关,pH值越低弥散越多。
肿瘤组织代谢加速,以致其细胞外pH值比正常组织为低,卟啉类物质进入瘤细胞也多。
②照射光照射光常采用可见红光。
大多数光敏剂能强烈吸收630nm或长于630nm的光。
激光是最方便和可携带性光源,具凝聚性(coherent)和单色性,即产生高能量的单一波长的光波,输出功率可被精确调控,能直接通过纤维光缆,引入中空器官和深在肿瘤内。
二极管激光比之金属蒸汽激光或色调(tuned-dye) 激光便宜,可携带,因此常采用。
治疗时间与光敏剂吸收光能力和光传递能量给氧的效力有关。
③光敏反应不同光敏剂的光物理和光化学特性差异很大,但是产生光敏效应的途径相似。
光敏剂在吸收了合适波长的激活光线后,从基态转变为激活的单线态,再与氧起反应,产生高活性单线态分子(002),后者与分子氧起反应,产生激发态反应性单态氧(activated singlet oxygen),再与邻近的分子(如氨基酸、脂肪酸或核酸)相互反应,产生毒性光化学产物。
直接的细胞毒性和局部的微血管损伤,导致癌细胞凋亡和坏死。
有证据提示PDT尚能启动抗肿瘤免疫反应。
PDCT疗法的治疗效果与所使用的光敏性化合物是有很大关系的,随着光敏剂的不同而显示出不同的疗效. 因此,开发比HP 和HPD 在更短的时间内进入肿瘤细胞和以快的速度由正常细胞中清除的光敏剂就显得尤为重要. 这样不但可以提高疗效,还可以减少光毒性.另外,为了提高光照的深达性,研制长波长的光敏剂,探明光敏剂对肿瘤细胞选择性和亲和性的真正原因以及光敏剂抗肿瘤的机理,这些都是未来急待解决的问题.开发出的强亲水性叶绿素系列的光敏性化合物的排泄速度远远快于HP 和HPD 系列的光敏性化合物. 在正常组织中12h 内几乎完全被排泄掉,而在肿瘤组织中可以存留24h ,一般静脉注射3~6h ,这种光敏性化合物在正常组织和肿瘤组织中的浓度差即可达到最大值,这个时间内即可进行激光照射治疗。
3.1.2未来的发展前景:随着研究的不断深入,PDCT 疗法一定会像被人誉为的那样成为肿瘤的克星.①对肿瘤细胞具有相对选择性和组织特异性;②实际上对所有肿瘤均有治疗作用;③对早期癌如食管癌和肺癌治愈率达90%,对中晚期癌的改善率70%以上;④无毒性,安全,无免疫和骨髓抑制作用;⑤不影响其他治疗,与手术、放化疗相辅相成;⑥光动力疗法治疗时间短;⑦在48——72小时内即出现疗效;3.2癌细胞标记法3.2.1.发展背景之前,病理学家通常使用着色法,例如苏木素和伊红将组织成分转变成蓝色和红色,进而揭示组织结构及辨别肿瘤细胞。
但是要形成最后的诊断结果,需要耗费多达24小时,这就意味着外科医生并不能完全移除肿瘤细胞,需要进行二次手术,增加风险。
目前脑外科手术的主要阻碍之一也是正常和肿瘤脑组织很难区分,及时在显微镜下操作也是如此。
外科医生只能通过显微外科手术进行细微的组织切割来确保切除是肿瘤组织。
同时组织活检需要90分钟才能将结果反馈给外科医生,再此期间患者必须留在手术台上。
3.2.2基本原理通过向组织区域发射20fs短波长激光脉冲,当三光子同时聚焦在同一地方时,光子就与非线性光学特性的组织相互作用。
通过我们多熟知的二阶及三阶谐波振荡,最终形成单光子。
关键点在于往来的光子具有不同的波长。
进入的光子波长为1200nm,足以渗透至组织内部。
产生的单光子波长为600或400nm,取决于二阶或三阶谐波振荡。
短波长意味着光子可以分散于组织内部。
因此,散射光子可以携带组织信息,当它到达探测器时就能揭示组织内部结构。
现在英国医院正在试验激光笔,在手术刀接近肿瘤区域边缘时会发出像停车雷达一样的“哔哔”的声音,让外科医生知道他们已经接近切除边缘。
外科医生手握Core即可替代组织样本检验,在探针的顶端会发出激光扫描脑组织化学成分的改变。
激光作用下肿瘤分子的震动与健康分子不同,所以反射光线方式也会有差异。
探针设备接受反射光线后,信号会通过计算机处理然后即时给出组织是否是癌组织,一遍医生可以快速判断然后进行手术,大大缩短了手术时间,也大大提高了手术效果。
4 小结从上面我们看到激光及应用实际上是随着社会需求的进步而得以发展。
激光的出现和发展又带动了光学,实验等学科的发展。
激光在现代医疗中起到了很大的作用,当然激光的作用并不仅仅局限于医疗方面。
激光的产生和发展改变了人们的生活,使之更加方便快捷。
随着科技的发展,激光技术必将得到更加广泛的应用于我们世界的各个方面,使人类的科技不断进步。
我也坚信,我国的激光技术也将会达到世界领先的水平,为我国的各个领域带来更大的贡献。
5 参考文献①百度百科,百度文库②OFweek激光网③徐伟老师的PPT。