انواع پلاسما

انواع پلاسما:

1. رسانا
2. غیررسانا

پلاسمای جو:نزدیکترین پلاسما به ما (کره زمین)، یونوسفر (Ionosphere) می‌باشد که از صد و پنجاه کیلومتری سطح زمین شروع و به طرف بالا ادامه می‌یابد. درلایه‌های بالاتر یونسفر، فیزیک سیستم­ها به فرم پلاسما می‌باشند که توسط تابش موج کوتاه در حوزه­ای وسیع، از طیف اشعه فرابنفش تا پرتوهای ایکس و همچنین بوسیله پرتوهای کیهانی و الکترون­هایی که به گلنونسفر اصابت می‌کنند یونیزه می‌شوند.

شفق قطبی:  پدیده شفق نیز نوعی پلاسما است که تحت اثر یونیزاسیون به وجود می­آید. یونسفر پلاسمایی با جذب پرتوهای ایکس، فرابنفش، تابش خورشیدی، انعکاس امواج کوتاه و رادیویی اهمیت اساسی در ارتباط رادیویی در سرتاسر جهان دارد. با همه این احوال نه تنها زمین بلکه زهره و مریخ نیز فضایی یونسفری دارند.

سیاره ها: ملاحظات نظری نشان می‌دهد که در سایر سیاره‌های منظومه شمسی نظیر مشتری، زحل، سیاره اورانوس، نپتون نیز باید یونسفرهای قابل مشاهده وجود داشته باشد. فضای بین سیاره‌ای نیز از پلاسمای بین سیاره‌ای در حال انبساط پر شده که محتوای یک میدان مغناطیسی ضعیف (حدود -510 تسلا) است.

هسته‌های ستارگان دنباله دار: به فضای بین پلاسمایی پرتاب می‌شوند. از طرف دیگر، خورشید منظومه شمسی مانند یک کره پلاسمایی است. درخشندگی شدید خورشید، معمولا عین یک درخشندگی پلاسمایی می‌باشد. خورشید از سه بخش گازی فتوسفر ـ کروموسفر و کورونا (که کرونای آن بیش از یک میلیون درجه ، حرارت دارد) تشکیل شده است و انتظار می‌رود که هزاران سال به درخشندگی خود ادامه بدهد.

 

پلاسما

پلاسما جزيی از چهار فاز اصلی ماده است  که دانش‌ امروزی نتوانسته آنها را جزو سه حالت دیگر پندارد و مجبور شده آنرا حالت مستقلی به شمار آورد. این ماده با ماهیت محیط یونیزه، ترکیبی از یونهای مثبت و الکترون با غلظت معین می­باشد که مقدار الکترونها و یونهای مثبت در یک محیط پلاسما تقریبا برابر است و حالت پلاسمای مواد، تقریبا حالت شبه خنثایی دارد. پدیده‌های طبیعی زیادی از جمله آتش، خورشید، ستارگان و غیره در رده حالت پلاسمایی ماده قرار میگیرند.

دما در حالت پلاسما: در حالت‌های جامد ،مایع و گاز،دما را می‌توان از روی دامنهٔ حرکت (سرعت نوسان) ذرات سازندهٔ ماده تعریف کرد اما در حالت پلاسما، دما از روی میزان جدایش یون‌های مثبت از الکترون ها تعریف می‌شود.

مرگ باکتری ها با استفاده از پلاسمای سرد:محققین با استفاده از پلاسمای سرد روش جدیدی برای نابود کردن باکتریها کشف کردند. پلاسما شامل ذرات باردار –  الکترونها -یونها و ذرات بدون بار  مانند اتم­های برانگیخته و مولکول­ها می باشد. بیشتر پلاسماها در فشار معمولی داغ هستند (در حدود چندین هزار درجه سانتیگراد) بنابراین کنترل آن­ها مشکل است. محققین با استفاده از مانع مقاوم بدون بار در دما و فشار اتاق پلاسمای سرد تولید کردند. آنان دو نوع باکتری را در معرض پلاسمای سرد قرار دادند و با میکروسکوپ الکترونی تاثیرات پلاسما را روی آن­ها بررسی کردند. بعد از گذشت ده دقیقه مشاهده کردند که هر دو نوع باکتری بوسیله اشعه فرا بنفش و قسمت­های آزاد پلاسما از بین رفتند. محققین معتقدند که پلاسمای سرد ویروس­های مهلک را از بین می­برد و برای استریلیزه کردن سریع و مطمئن تجهیزات دارویی می تواند جایگزین روشهای سمی شود.

ابزار اندازه گیری لیزری

دوری سنج لیزری ابزاریست که از پرتو لیزر برای یافتن دوری پدیده‌ها استفاده می­کند. عمومی‌ترین گونه دوری سنج لیزری براساس زمان پرواز نمونه به وسیله فرستادن یک پالس لیزر در یک باریکه پرتو به سوی جسم و اندازه‌گیری زمان پرتو تا بازگشت به فرستنده کار می‌کند. به خاطر سرعت بالای نور این تکنیک برای اندازه‌گیری‌های با دقت کمتر از میلیمتر مناسب نیست به طوری که اغلب سه گوشه سازی و روش‌های دیگر به کار می‌روند.

دوری سنجی با لیزر بیشتر با روشهای زیر صورت می­گیرد: ۱-تعیین زمان رفت و برگشت یک تپ (پالس) قوی لیزری از مبدأ تا هدف. ۲-روش تداخل‌سنجی (یعنی یک باریکه لیزر به هدف برخورد کرده و خودش جمع شود و از روی فریزهای تداخلی اندازه‌گیری انجام می‌شود) . این روشها در صورتیکه هدف ما خاصیت بازتاب نداشته باشد، بدون فایده خواهد بود.

از ابزارهای اندازه گیری لیزری در زمینه فعالیت های نظامی، ورزشی، تولید مدل سه بعدی و فرآیندهای تولید صنعتی از آن استفاده می­کنند.

لیزرهای پرتوان

 

لیزرهای پرتوان

درمان با لیزر پرتوان، یک روش جدید برای رهایی از بسیاری از عارضه های دردناک می­باشد. لیزر درمانی،باعث تحریک سلول ها با وارد کردن انرژی نور لیزر به بافت می­شود. لیزر پرتوان با قدرت بالا یک روش بدون درد، ایمن و نسبتا عاری از عوارض جانبی می­باشد که از آن به عنوان یکی از شیوه های جراحی بسته دیسک کمر و ستون فقرات و همچنین برای رفع درد های عصبی، عضلانی و اسکلتی استفاده می­شود. مطالعات زیادی نشان می دهند که لیزردرمانی،  فرایند بهبود یک زخم یا جراحت را تسریع می کند و همین بر روی درمان درد های عصبی، عضلانی و اسکلتی نیز اثر دارد.

درمان کشیدگی ماهیچه با لیزر پرتوان با قدرت بالا یک پیشرفت تکنولوژیکی نسبت به لیزر تراپی سرد بوده و قابلیت درمان سطح بسیار زیادی را نسبت به لیزر سرد، داراست. تحریک زیستی توسط نور لیزر، منجر به رشد و ترمیم بافت می­شود. این عمل باعث تسریع فرایند ترمیم زخم و همچنین کاهش چشمگیر درد، التهاب و شکل گیری بافت اسکار می­شود.

اثر لیزر درمانی بر بدن

اثرات زیستی لیزر درمانی

• بافت آسیب دیده و ناکارآمد را تحریک به بهبودی می­کند
• اثر ضد التهاب: نور لیزر باعث تاخیر خون شاهرگی شده و همچنین دستگاه لنف را تحریک به فعالیت بیشتر می کند (مایعات مناطق متورم را خالی می کند). بنابراین باعث اِدِم و در نتیجه درد کم تر می شود.
• ضد درد (اثر مسکن): اثر لیزر درمانی دیسک کمر بر روی سلول های عصبی جلوی انتقال پیام درد به مغز را گرفته و حساسیت عصب را کم تر می­کند. همچنین مکانیزم تسکین درد طبیعی بدن را تحریک کرده که عبارت است از ترشح مقادیر زیاد اندورفین و انکفالین از مغز و غدد فوق کلیه
• تسریع فرایند ترمیم بافت و رشد سلولی. لیزر تراپی پر توان با نفوذ عمیق در بافت، باعث تفزایش سرعت تولید مثل و رشد سلولی می­شود. هنگامی که سلول های تاندون ها، استخوان ها، رباط ها و ماهیچه ها در معرض اشعه ی لیزر قرار بگیرند، تولید مثل و ترمیم آن ها سریع تر خواهد شد.
• بهبودی عملکرد اعصاب: بهبودی کند در عملکرد اعصاب در بافت آسیب دیده، می­تواند باعث بی حسی یا اختلال در عملکرد اندام­های مختلف شود. لیزر به فرایند وصل شدن دوباره ی اعصاب شتاب داده و و دامنه­ی پتانسیل عمل را به جهت بهینه سازی فعالیت عضلات، افزایش می­دهد
• بهبود فعالیت های عروقی: لیزر درمانی پر توان باعث ایجاد مویرگ های جدید در بافت آسیب دیده شده، فرایند بهبود را سرعت بخشیده، زخم ها را زودتر می بندد و بافت اسکار را کاهش می دهد
• کاهش تشکیل بافت فیبروز: لیزر درمانی با قدرت بالا، تشکیل بافت اسکار ناشی از بریدگی، خراش، سوختگی یا جراحی را کاهش می دهد
• ترمیم سریع تر زخم ها: لیزر درمانی پر توان تولید فیبروبلاست (واحد های سازنده ی کلاژن که در ترمیم زخم مورد نیازند) را تحریک می کند

کاربرد های لیزر درمانی

لیزر پرتوان در هر دو نوع عارضه ی مزمن و حاد کار آمد است. ازجمله درمان کمردرد با لیزر و درمان دردهای پشت و گردن، تاندونیت، آسیب های ورزشی، درد آرنج و آرنج تنیس بازان و آسیب های کشش مکرر مانند سندرم تونل کارپ. لیزر درمانی برای درمان صدمات اسکلتی عضلانی حاد یا مزمن و شرایط بحرانی و بهبود جراحات، تنها از یک طول موج نور گسیل‌شده از یک دیود لیزری با شدت کم یا از دیودهای شب نما با شدت بالا برای تسکین دردها از جمله درمان درد آرنج استفاده می‌کند.

لیزر درمانی مادون قرمز با تحریک آنزیم سیتوکروم اکسیداز در میتوکندری سلول‌های شما عمل می‌کند. این عمل موجب افزایش گردش خون میکرو و جریان سلول‌های قرمز خون در منطقه تحت درمان می‌شود.درمان با لیزر پرتوان به کاهش درد و التهاب کمک می‌کند و باعث افزایش‌ ترمیم بافت در بافت‌های نرم و سخت، از جمله ماهیچه‌ها، استخوان‌ها و رباط‌ها می‌شود. همچنین با اکسیژن رسانی به بافت‌های شما عملکرد وریدی و لنفاوی را باز می‌گرداند. تحقیقات اخیر نیز اثرگذاری موثر لیزر پرتوان روی عارضه های دردناکی چون فیبرومیالژیا، میگرن، سر گیجه، استئوآرتریت و آرتروز روماتوئید را نشان می دهند.

عارضه های درمان شده توسط لیزر درمانی با قدرت بالا

• درد حاد (زخم)
• درد شانه
• دیسک های بر آمده
• فتق دیسک کمر
• درد مزمن
• زونا
• گردن درد
• زانو درد
• نوروپاتی (آسیب عصبی)
• فلج بل
• آسیب های ناشی از فشار مکرر
• خار پاشنه
• تورم یا جراحت بافت نرم
• پیچ خوردگی یا کشیدگی
• تاندونیت
• بورسیت
• آرتروز زانو و ستون فقرات
• سندرم تونل کارپ
• درد لگن
• درد مفاصل
• درد مهره های گردن و پشت
• درد مچ دست
• سیاتیک
• آسیب های ورزشی
• تونل تارسال
• آرنج تنیس یا گلف باز ها
• زخم هایی که بهبود نمی یابند
• درمان سر درد ها با علت میگرن
• آسیب به استخوان
• التهاب زائده ی فوق لقمه ای (آرنج تنیسور ها)
• پیچ خوردگی یا کشیدگی
• آسیب ناشی از فشار مکرر
• فاسئیت پلانتار
• درد نوروژنیک
• سندرم درد های کمپلکس (پیچیده) موضعی / دیستروفی سمپاتیک رفلکسی
• فیبرومیالژیا
• نورالژی (درد) عصب سه قلو
• آرتروز روماتوئید
• استئوآرتریت
• درد اسکلتی عضلانی
• سر درد های میگرن
• بیماری پارکینسون
• فلج بل

تعداد جلسات مورد نیاز درمان با لیزر
عارضه ی مورد درمان و وضعیت کلی سلامت بیمار، تعیین کننده ی تعداد جلسات مورد نیاز برای لیزر درمانی در فیزیو تراپی می باشند. برخی از بیماران پس از 1 تا 3 جلسه احساس راحتی می کنند ولی به طور میانگین 4 تا 10 جلسه مورد نیاز است. عارضه های مزمن مانند نوروپاتی ممکن است به جلسات درمانی بیشتری نیاز داشته باشند. زمان هر جلسه درمان بین 5 تا 30 دقیقه است که بستگی به ناحیه ی مورد درمان و نوع عارضه دارد.

عوارض و خطرات
لیزر پرتوان، بدون درد و ایمن بوده و فاقد عوارض جانبی است. در طی درمان، بیمار یک اثر گرمای ملایم را احساس کرده که در بیشتر موارد همراه با احساس آرامش عمیق است. درمان به وسیله ی لیزر پرتوان در موارد بارداری، تومور های پوستی بد خیم و یا استفاده از داروهایی که نسبت به نور حساسیت ایجاد می کنند، انجام نمی شود. به دلیل نفوذ لیزر در پوست، یک افزایش دمای موضعی در پوست مشاهده خواهد شد. در طی لیزر تراپی هیچ گونه لوسیون و پماد موضعی نباید مورد استفاده قرار بگیرد. در طی عمل لیزر درمانی پر توان، برای جلوگیری از عوارض لیزر درمانی، عینک محافظ چشم مورد نیاز است.

لیرزهای کم توان

لیرزهای کم توان

به طور ساده می توان گفت که دو نوع لیزر وجود دارد: کم توان و پرتوان. لیزرهای پرتوان بافت را می برند و گرما آزاد می­کنند اما لیزرهای کم توان گرما آزاد نمی­کنند و موجب تخریب بافت نمی­شوند، بلکه لیزرهای کم توان خاصیت ایجاد واکنش فتوشیمیایی دارند و موجب بهبود متابولیسم سلولی می شوند و از آنجایی که چگالی دانسیته آنها کمتر از ۰/۵ وات بر سانتی متر مربع است، تحت این عنوان نامگذاری شده اند (به آنها لیزرهای سرد یا لیزرهای نرم یا soft هم گفته می شود). این لیزرها با بافت وارد واکنش شده و بدون ایجاد حرارت، باعث تحریک یا مهار در سلول می­شوند.

لیزر درمانی کم توان ، روش درمانی است که از تابش نور با شدت پایین در محدوده نور ۸۳۰-۵۴۰ نانومتر استفاده می­شود. به نظر می­رسد اثرات درمانی این روش توسط واکنش­های فتوشیمیایی که باعث تغییر نفوذ پذیری غشاء سلولی و به دنبال آن افزایش ساخته شدن MRNA و پرولیفراسیون سلولی می­شود، حاصل گردد. علت این اثرات ، مثل لیزر جراحی به دلیل حرارت نمی باشد. لیزر درمانی کم توان در پزشکی ، دندانپزشکی و دامپزشکی در موارد بیماری های مختلف و به طور عمده در مورد درمان زخم و کنترل درد به کار می رود.

امروزه پس از مطالعات و تجربیات بیشتر در کاربرد لیزر ، از اثرات ضد درد و ترمیمی آن در درمان بیماری های مختلف استفاده می شود ، از جمله زخم های مقاوم به درمان مانند زخم های دیابتی ، عروقی بستر و درمان نروپاتی ها ، نورالژی ها ، بیماری های مفاصل و غیره.

 فیزیولوژی سلولی لیزرهای کم توان
به دنبال تابش فوتون های لیزر به سلول ، پاسخ سلولی با فعال شدن فوتواکسپتورهای موجود در زنجیره تنفسی واقع در میتوکندری آغاز می شود و در اثر آن ردوکس سلولی تغییر حالت داده و همراه با تغییرات حالت غشاء سلولی با جابجایی کلسیم و تغییرات PH و فعال شدن CAMP و دوبلیکاسیون DNA منجر به ساخته شدن پروتئین می شود. به این ترتیب پاسخ های سلولی از سطح سلولی به سطح بافت و ارگان کشانده می شود و اثراتی مانند ضد التهاب ، ضد ادم و تورم ، بی دردی ، تکثیر سلولی ، نئوواسکولاریزاسیون و تسریع در ترمیم ، شیفت متابولیسم به سمت هوازی و متعادل کردن سیستم ایمنی حاصل می آید.

 در کل پاسخ فیزیولوژیک بافت برای لیزر های کم توان شامل موارد زیر می باشد:
• تحریک بیولوژیک سیستم
• اثر بر روی سیستم ایمنی
• اثر ضد التهاب و ضد ادم
• اثر بر روی عروق و سیرکولاسیون
• اثر بر روی لنف
• اثر بر روی ترمیم زخم
• اثر ضد درد
• اثر بر روی اعصاب

همچنین مکانیسم های کاهش التهاب و ادم لیزر به قرار زیر است:
• تغییر سنتز PGF۲A , PGE۲
• افزایش سنتز PGI۲
• مهار سنتز برادی کینین ها
• افزایش فاگوسیتوز توسط WBC
• وازودیلاتاسیون بیشتر وافزایش سیرکولاسیون
• افزایش درناژ لنفاوی تا حد ۲ برابر و به تعادل رساندن فشارهای اسموتیک و آنکوتیک
• افزایش ترشح MIF
• کاهش ترشح هیستامین

کاربرد لیزر کم توان در پزشکی
امروزه علاوه بر استفاده از اثرات ضد درد و ترمیمی آن ، در درمان بیماری های مختلف از جمله زخم های مقاوم به درمان مانند زخم های دیابتی ، زخم های عروقی ، زخم بستر و در فیزیوتراپی (درمان نروپاتی ها ، نورالژی ها ، بیماری های مفاصل و …) ، از اثرات بسیار مفید آن در درمان مشکلات پوستی بسیار استفاده می­شود.

کاربرد لیزر کم توان در حیطه پوست و مو
درمان ریزش مو: از آنجایی که نور لیزر سبب بهتر شدن متابولیسم سلولی می شود و روی جریان خون پوست ناحیه تحت درمان ، تأثیر گذار است ؛ لذا در درمان ریزش موهای آندروژنتیک سر (ریزش های نوع ارثی) و نیز در درمان طاسی های منطقه ای ناشی از بیماری های خود ایمنی به علت اثرات لیزر درتنظیم سیستم ایمنی می تواند اثرات مفیدی داشته باشد.
لیزر کم توان در تسریع رویش موها پس از عمل جراحی کاشت مو می تواند مفید و مؤثر باشد. با استفاده از این لیزر ، زخم های پوستی سریع تر ترمیم شده و اسکارهای ناشی از بریدگی ها و جراحی ها بهتر التیام می یابند.

درمان کک و مک: لیزرهای کم‌توان در بهبود خون‌رسانی و کمک به درمان لک و حتی موارد ملاسما مقاوم به درمان بسیار مؤثرند و در ضمن از برگشت لک ها نیز جلوگیری می‌کنند.

درمان چین و چروک صورت: لیزر کم توان می تواند باعث افزایش بافت کلاژن زیر پوستی و در نهایت کاهش چین و چروک صورت شود. همچنین لیزر کم توان در درمان سلولیت ها و درمان و کاهش درد های ناشی از بیماری زونا نیز می تواند کمک کننده باشد.

درمان آکنه

در همه مواردی که در زیبایی از لیزر کم توان استفاده می شود ، اگر همزمان از میکرودرم ابرژن نیز استفاده شود ، اثر لیزر چندین برابر خواهد شد.

موارد منع استفاده از لیزر:
در واقع هیچگونه منع قطعی برای استفاده از لیزر کم توان وجود ندارد ، اما بهتر است از آن در بیماران زیر دوری کنیم:
۱- در بیماران دارای پیس میکر قلبی (Pacemaker) لیزر نباید در روی قفسه سینه استفاده شود.
۲- در خانم های حامله لیزر نباید در ناحیه شکم و ناحیه کمر و لگن استفاده شود.
۳- بیماران دارای سرطان و انواع بدخیم
۴- بیماران دارای تشنج یا صرع
۵- کودکان در حال رشد (در صفحات استخوانی)

 

انواع لیزر

انواع لیزرها

لیزر حالت جامد

در این نوع لیزر، ماده فعال ایجاد کننده لیزر، یک ماده جامد آلایش یافته با یون های فلزی (از عناصر واسطه یا لانتانیدی) می­باشد. یون­های فلزی با غلظت کم در داخل ماده جامد بلوری یا غیر بلوری قرار می­گیرد. ازمهمترین لیزرهای حالت جامد می‌توان از لیزر یاقوت که یک لیزر سه ترازی است و لیزرهای نئودیمیوم(Nd:glass و  Nd:YAG) نام برد.

لیزر گازی

ماده فعال این سیستم­ها یک گاز است که به صورت خالص یا همراه با گازهای دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. بعضی از این مواد عبارتنداز: نئون به همراه هلیوم (لیزر هلیم_نئون)، دی اکسید کربن به همراه نیتروژن و هلیوم، آرگون، کریپتون، هگزا فلورئید و ... .

لیزر مایع

از مایعات بکار رفته در این نوع لیزرها اغلب به منظور تغییر طول موج یک لیزر دیگر استفاده می‌شود. (اثر رامان). بعضی از این مواد عبارتند از: تولوئن، بنزن و نیتروبنزن. گاهی محیط فعال برخی از این لیزرها را محلولهای برخی ترکیبات آلی رنگین از قبیل مایعاتی نظیر اتانول، متانول یا آب تشکیل می‌دهد. این رنگها اغلب جز رنگهای پلی‌متین یا رنگهای اگزانتین یا رنگهای کومارین هستند.

لیزر نیم رسانا

این نوع لیزرها به لیزر دیود یا لیزر تزریقی نیز معروفند. نیم رساناها از دو ماده که یکی کمبود الکترون داشته، (نیم رسانای نوع p) و دیگری الکترون اضافی دارد، (نیم رسانای نوع n) تشکیل شده‌اند. وقتی این دو به یکدیگر متصل می‌شوند، در محل اتصال ناحیه‌ای به نام منطقه اتصال p_n بوجود می‌آید. آن منطقه مکانی  است که عمل لیزر در آن رخ می‌دهد.

الکترونهای آزاد از ناحیه n و از طریق این منطقه به ناحیه p مهاجرت می‌کنند. الکترون هنگام ورود به منطقه اتصال، انرژی کسب می‌کند و هنگامی که می‌خواهد به ناحیه p وارد شود، این انرژی را به صورت فوتون از دست می‌دهد. اگر ناحیه p به قطب مثبت و ناحیه n به قطب منفی یک منبع الکتریکی وصل شود، الکترونها از ناحیه n به ناحیه p حرکت کرده و باعث می‌شوند تا در منطقه اتصال، غلظت زیادی از مواد فعال بوجود آید. با از دست دادن فوتون، تابش الکترومغناطیسی حاصل می‌گردد.

چنانچه دو انتهای منطقه اتصال را صیقل دهند، آنگاه یک کاواک لیزری بوجود خواهد آمد. اصولاً این نوع لیزرها را طوری می‌سازند که با استفاده از ضریب شکست دو جز p و n، کار تشدید پرتو لیزر انجام شود. یکی از نقاط ضعف لیزرهای نیم رسانا همین است، زیرا با تغییر دما، میزان ضریب شکست و به دنبال آن خواص پرتو حاصله، تفاوت خواهد کرد. به همین دلیل لیزرهای دیودی نسبت به تغییرات دما بسیار حساس هستند.

در یک نوع از این لیزرها از بلور گالیم_آرسنید استفاده می‌شود که در آن تلوریم و روی به عنوان ناخالصی وارد می‌شوند. هنگامی که در بلور فوق بجای برخی از اتمهای آرسنیک، اتم تلوریم قرار داده شود، جسم حاصل نیم رسانایی از نوع n برده و وقتی که اتمهای روی مستقر می‌گردند، ماده بدست آمده از خود خاصیت نیم رسانای p را نشان خواهد داد.

لیزر شیمیایی

در این نوع لیزرها، تغییرات انرژی حاصل از یک واکنش شیمیایی باعث برانگیزش بعضی از فراورده‌ها و در نتیجه وارونگی جمعیت می‌شود که به دنبال آن عمل لیزر اتفاق می‌افتد. تجزیه هالید نیتروزیل (NOX) و C2N2 توسط نور را می‌توان به عنوان مثال ذکر نمود. در تجزیه هالید نیتروزیل NO و در تجزیه C2N2 ،CN برانگیخته می‌شود. X می‌تواند کلر یا برم باشد.

لیزر کی‌لیتی

به دلیل وجود تابشهای فلورسانس پرشدت حاصل از بعضی ترکیبات کی‌لیتی لانتانیدها، استفاده از این سیستم­ها چندان مورد توجه نبوده است. این ترکیبات ایجاد پرتو لیزر را ممکن ساخته است. یکی از مکانیسم­های پیشنهادی برای این فرایند آن است که ابتدا لیگاند برانگیخته شده و سپس یک جهش بدون تابش درون مولکولی به تراز برانگیخته فلز صورت گیرد و به دنبال آن یون فلزی با گسیل تابش فلورسانس به تراز پایه برمی‌گردد.

این تابش سرچشمه پرتو نور لیزر است. β - دی‌کتونها از جمله لیگاندهایی هستند که با لانتانیدها تولید ترکیبات کی‌لیتی می‌نمایند. در چنین سیستمهایی می‌توان با استفاده از یونهای فلزی گوناگون، لیزرهای کنترل شده) بدست آورد. لکن نیاز به درجه حرارت پایین جهت تامین کارآیی خوب، از توجه و مطالعه در مورد این سیستمها کاسته است.

لیزر

واژه لیزر (Laser)که مخفف کلمات «Light amplification by stimulated emission of radiation» به معنی تقویت نور به روش گسیل القایی تابش است.

لیزر ابزاری است که نور را به صورت پرتوهای موازی بسیار باریکی که طول موج مشخصی دارند ساطع می‌کنند. این دستگاه از ماده‌ای جمع‌کننده یا فعال کننده نور تشکیل شده که درون محفظه تشدید نور قرار دارد که این ماده پرتو نور را که به وسیله یک منبع انرژی بیرونی (از نوع الکتریسیته یا نور) به وجود آمده، تقویت می‌کند.

نخستین بار طرح اولیه لیزر (میزر) را انیشتین داد. کار لیزر به این گونه است که با تابش یک فوتون به یک ذره (اتم یا مولکول یا یون) برانگیخته، یک فوتون دیگر نیز آزاد می‌شود که این دو فوتون با هم، هم فرکانس هستند. با ادامه این روند شمار فوتون‌ها افزایش می‌یابد که می‌توانند باریکه‌ای از فوتون‌ها را به وجود بیاورند.

لیزر از نظر ماهیت هیچ تفاوتی با نور عادی ندارد و ویژگی های منحصربه فرد لیزر، آن را از نورهای ایجاد شده از دیگر منابع متمایز می‌سازد که در هیچ منبع نور دیگری یافت نمی­شود. از نخستین روزهای تکنولوژی لیزر، به خواص ویژه آن پی برده شد که خود این خواص بستری عظیم برای کاربردهای وسیع این پدیده در علوم گوناگون به ویژه صنعت و پزشکی ایجاد کرده‌است. پیشرفت دانش بدون تکنولوژی لیزر ممکن نیست.

شاید مهم‌ترین قسمت فیزیک اتمی، بخش فیزیک لیزر باشد. با دادن انرژی به الکترون‌های یک اتم می‌توان آن‌ها را به مدارهای بالاتر برد. اما این مکان جدید برای الکترون‌ها جایگاه چندان پایداری نیست و الکترون‌ها ترجیح می‌دهند با پس دادن انرژی به مدار اصلی خود برگردند. این انرژی به صورت یک فوتون با فرکانس مشخص ساطع می­گردد، یعنی یک واحد انرژی نور از همین فوتون‌ها ساخته می‌شود. پس اگر با تعداد زیادی از اتم‌ها هم‌زمان این کار را انجام دهیم، می‌توانیم پرتو نوری تک فرکانس ایجاد کنیم .علاوه بر اینکه با روش‌ها و دقت‌هایی می‌توان پرتوهای هم فاز تولید کرد. این پدیده اساس تولید پرتوهای لیزر است.

 چهار ویژگی لیزر عبارت اند از: هم دوسی، تک رنگی، واگرایی کم و موازی بودن پرتو

انواع لیزرها: لیزر حالت جامد، لیزر گازی، لیزر مایع، لیزر نیمه رسانا، لیزر شیمیایی، لیزر کی لیتی

 

 

طرز کار با سمپلر

• سر سمپلر تمیز را به سمپلر وصل کنید.

• قبل از اینکه نوک سر سمپلر را وارد محلول کنید، اهرم بالای سمپلر را تا مرحله اول فشار دهید. اهرم بالای سمپلر دارای دو مرحله است. مرحله اول برای برداشت حجم معینی از معرف ویا نمونه بوده و مرحله دوم آن جهت تخلیه کامل مایع برداشت شده است. در صورتی که برای برداشت، اهرم بالای سمپلر را تا مرحله دوم فشار دهید حجم برداشتی بیشتر از حجم مورد لزوم بوده و موجب خطای فاحشی خواهد شد.
• نوک سر سمپلر را وارد محلول نمائید.
• اهرم سمپلر را آزاد کنید تا به حالت اولیه برگردد.
• نوک سر سمپلر را به طور مورب به لوله آزمایش دوم مماس کنید.
• اهرم سمپلر را تا ته ( مرحله دوم ) فشار داده و اجازه دهید تا که محلول کاملاً خارج شود.

انواع سمپلرهای موجود در آزمایشگاه ها

1. سمپلرهایی که فقط توانائی برداشتن حجم معینی از محلول ها نمونه ها را دارا هستند ( سمپلرهای ثابت )
2. سمپلرهایی که دارای قابلیت برداشتن حجم های مختلفی از محلول ها نمونه ها می باشند. در سر این نوع سمپلرها اهرمی برای تعیین حجم دلخواه وجود دارد.

 

 

سمپلر یا میکروپیپت یا پیپتور

میکروپیپت ها برای حجم های کم مایعات و در محوده 1 تا 1000 میکرولیتر ساخته شده اند. پیپت های پلاستیکی یکبار مصرف که دارای علامتی برای حجم خاصی هستند نیز وجود دارند. این پیپت ها با خاصیت مویینگی پر گشته و خالی شدن آنها به کمک یک قطره چکان پلاستیکی صورت می گیرد.
رایج ترین نوع میکروپیپت ها نوع نیمه خودکار آنها می باشد که از خاصیت جابجایی هوا برای پیپت کردن استفاده می کنند. از این نوع میکروپیپت ها تحت عنوان سمپلرها دارای یک سر سمپلر (tip) پلاستیکی یکبار مصرف هستند.
نکته: اکثر سمپلرها توانایی دور انداختن سر سمپلر استفاده شده بدون دخالت دست را دارند (Tip Rejector).

 

ویال یا تیوب PCR

ویال لوله های درب دار کوچک، در دو اندازه بر اساس گنجایش آنها یعنی 200 و 500 میکرو لیتر هستند که واکنش PCR در آنها انجام می شود و در واقع ظروف نگهداری آنها می باشد.

کول رک یا Cool rack

رک فلزی

رک فلزی تمام فلزی بوده و معمولا از جنس Aluminum به ضخامت حدود ۲۰ میلی متر می باشند. همچنین سرتاسر سطح بدنه آن ها (حتی درون چاهک ها) سخت کاری شده است. در تست های آزمایشگاهی نشان داده شد که کول باکس های پس از رسیدن به دمای °۲۰- قادر هستند تا ۴۵ دقیقه دمای زیر صفر را برای کاربر حفظ نمایند. همچنین زمان لازم برای رسیدن آن ها به دمای °۲۰- بطور متوسط ۱۵ دقیقه می باشد (در فریزر °۲۰-).

استفاده از این کول باکس ها(رک فلزی) باعث می گردد نیاز به استفاده از یخ در طی پروسه های مختلف آزمایشگاهی (کار با آنزیم ها، PCR، کار با پروتئین ها، کار با RNA و…) حذف گردد، همین امر باعث دقت بالاتر، احتمال بسیار کمتر انتقال آلودگی، افزایش چشم گیر سرعت عمل می شود.

استخراج DNA

جهت انجام بررسی های  مختلف در زمینه شناسایی ملكولی , مهندسی ژنتیك و امور تشخیصی و تحقیقی ضرورت استخراج  DNAاز نمونه های مورد نظر وجود دارد. به طور كلی استخراج DNAاز نمونه های مورد نظر را می توان به سه گروه كلی تقسیم بندی كرد که از کیت های استخراج برای این منظور استفاده می شود. استحراج تمام DNA  یا استخراج ژنومی از سلولها و بافتهای موجودات زنده كه شامل كشت باكتری ها , ویروسها ,قارچها انگلها و  نمونه های سلولی انسانی, حیوانی, جانوری و گیاهی یا هر نوع موجود زنده دیگر كه در حال مطالعه است . این نمونه ها می توانند تازه یا نمونه های نگهداری شده در فریزر یا انواع مواد نگهدارنده مانند پارافین باشد از نمونه های بسیار قدیمی و تاریخی مانند انواع فسیلها مومیایی ها و استخوانهای كشف شده از هزاران سال قبل تر نیز می توان DNA  استخراج نمود ولی به دلیل كهنگی بسیار و تاثیر انواع میكروبها و آنزیمهای تجزیه كننده , DNA این نمونه ها اكثراً به شكل تجزیه شده و كوتاه به دست می آیند.  استخراج پلاسمید: پلاسمیدها DNAهای خارج كروموزومی هستند كه به طور طبیعی در میكروارگانیزم های خاصی وجود دارند. پلاسمید ها به شكل DNA  های حلقوی است كه در اندازه هایی از چندكیلو باز تا چندین میلیون باز در انواع میكروارگانیزم ها حضور دارند. پلاسمید ها به دلیل نقش مهمی كه در فعالیتهای میكروبی مانند رمز نمودن مقاومت به آنتی بیوتیكهای ویرولانس و تولید سمّ و انواع فعالیت های دیگر ارزش بسیاری برای مطالعه دارند. در همین حال ابزارهای مهندسی اصلی ژنتیك جهت كلون كردن ژنها و بررسی فعالیت آنها می باشد. جهت این امر انواع پلاسمیدهای دیگر موسوم به كاسمید , فاژمید وYAC  كه در مخمرها استفاده می شود تهیه شده است. بنابراین جهت مطالعه حضور پلاسمید در میكروبها و همچنین مطالعات نو تركیبی ضرورت استخراج DNA  پلاسمیدی وجود دارد كه به دلیل ضرورت جدا نمودن آن از DNA  ژنومی  روشهای خاص خود را دارند. استخراج ژنوم فاژی : به دلیل اهمیت كاربرد فاژها در مهندسی ژنتیك تهیه’ DNA   آنها ضروری است. كه برای این كار پس از تكثیر فاژ در داخل سلول میزبان و جدا سازی فاژها به روشهای خاص استخراج DNA   صورت می گیرد.

 

ساختار DNA

دی‌ان‌ای یک ساختار دو رشته ایی متشکل از ۴ نوکلئوتید است. این نوکلئوتیدها عبارتند از (A) آدنین، (G) گوانین، (C) سیتوسین و تیمین (T). ساختار شیمیایی دی‌ان‌ای به صورت پیوند مشخصی از دو دنباله خطی از این ۴ نوکلئوتید می‌باشد. که این اتصال‌ها فقط به صورت (A-T) , (T-A) , (C-G) , (G-C) وجود دارند.

DNA را چه کسی و در کجا کشف کرد؟

DNA را چه کسیو در کجا کشف کرد؟ چه چیزی آن را تا این حد خاص و حائز اهمیت کرده است؟ چگونه کار می کند؟ در این مقاله دو قسمتی نگاهی خواهیم داشت به ساختار این مولکول و اطلاعات جامعی از آن در اختیارتان قرار می دهیم.

ابتدا بگذارید برای تان داستان کشف DNA را تعریف کنیم.

DNA یکی از مولکول هایی است که در رده اسیدهای نوکلئیک قرار می گیرد. اسیدهای نوکلئیک ابتدا در سال 1868 میلادی توسط فردریش میشر، زیست شناس سوئیسی کشف شدند. اگرچه میشر به وجود اطلاعات ژنتیکی در اسیدهای نوکلئیک شک داشت اما نمی توانست این مسئله را تایید کند.

در سال 1943، اسوالد ایوری و همکارانش در دانشگاه راکفلر به این نتیجه رسیدند که DNA گرفته شده از باکتری استرپتوکوکوس نومونیا می تواند سلول های سالم باکتریایی را مبتلا سازد. این یافته نشان می داد که DNA، همان مولکولی است که حاوی اطلاعات سلول است.

نقش اطلاعاتی DNA بعدها در سال 1952 توسط آلفرد هرشی و مارتا چیس مورد حمایت قرار گرفت. این دو دانشمند، با استفاده از باکتریوفاژها (ویروس هایی که از باکتری ها به عنوان سلول میزبان خود استفاده می کنند) اثبات کردند که DNA نقش محوری را دارد و نه پروتئین ها. اگرچه دانشمندان به این مسئله سال ها پیش پی برده بودند اما هیچ کس نمی دانست که این اطلاعات چگونه کدگذاری شده اند و چه عملکردی دارند.

در سال 1953، جیمز واتسون و فرانسیس کریک، ساختار DNA را در دانشگاه کمبریج کشف کردند. داستان کشف DNA در کتاب �مارپیچ دوگانه� توسط جیمز واتسون به رشته تحریر در آمد و بعدها نیز فیلمی با عنوان The Race for Double Helix به تصویر کشیده شد.

در حقیقت، واتسون و کریک از تکنیک مدل سازی مولکولی و اطلاعات دیگر دانشمندان (ماوریس ویلکینز، رزالیند فرانکلین، اروین چارگف و لینوس پائولینگ) بهره بردند تا پرده از اسرار DNA بردارند. واتسون، کریک و ویلکینز به سبب کشف DNA، جایزه نوبل پزشکی آن سال را دریافت کردند

 

DNA

DNA اطلاعاتی را در خود جای داده که نسل به نسل منتقل می شود و راز حیات را در خود گنجانده.

ریبونوکلئیک اسید نه تنها ساخت دیگر مولکول ها (پروتئین ها) را کنترل می کند، بلکه در شکل گیری و بازسازی خود نیز نقش دارد. اگر تغییر کوچکی در ساختار آن شکل گیرد، ممکن است عواقبی جدی در پی داشته باشد و اگر به حد غیر قابل اصلاحی تخریب شود، سلول می میرد.

تغییرات DNA در سلول های مختلف، تنوع زیستی را به وجود می آورد. این پروسه طی میلیون ها سال و به طریق انتخاب طبیعی صورت پذیرفته است.

 

آنزیم Taq پلیمراز

آنزیم Taq پلیمراز به صورت نوترکیب از ژن پلیمراز باکتری Thermus aquaticus در E.coli تولید شده است. Taq پلیمراز، آنزیمی مقاوم به حرارت است که برای تکثیر قطعات DNA مورد استفاده قرار می گیرد. این آنزیم قادر است واکنش پلیمریزاسیون نوکلئوتیدها را در جهت ´5 به ´3 در دمای بالا کاتالیز کند. آنزیم Taq DNA پلیمراز همچنین فعالیت دزوکسی نوکلئوتیدیل ترانسفرازی دارد که سبب می شود در اغلب موارد یک نوکلئوتید آدنین (A) به انتهای ´3 رشته تازه سنتز شده اضافه کند. این آنزیم برای تکثیر قطعات الگو تا 5 kb ایده آل است.

 

نقش Mgcl2 در PCR

mgcl2 یا كلريد منيزيم نقش كوفاكتوري در فعاليت آنزيم taq پلیمراز دارد .

اثر متقابل رشته dna الگو و آغازگر را افزايش مي دهد. غلظت كلريدمنيزيم اثر زيادي برروي اختصاصي شدن و نهايتا بازده واكنش PCRدارد .

غلظت زياد آن اثر بازدارندگي برروي فعاليت آنزیم تك دي ان ای پلي مراز دارد و مقدار محصول نهايي را كاهش مي

دهد. رابطه مستقيمي بين افزايش غلظت dntps و mgcl  در محلول واكنش وجوددارد و مقدار مناسب ان بايد به طور عملي در آزمايشگاه بدست آيد .

بافر PCR

این بافر شرایط یونی PH مناسب را برای واکنش PCR فراهم می کند.

اجزای این بافر نقش های دیگری نیز دارند از جمله کلرید پتاسیم که به اتصال پرایمر به DNA الگو (نمونه) کمک می کند. روش تهیه این بافر به صورت زیر است.

10X buffer [200 mM Tris HCl (pH 8.4), 500 mM KCl] supplied with 1 ml of 50 mM MgCl₂.

مراحل PCR به طور خلاصه

مراحل PCR به طور خلاصه

۱- denaturation حرارت دادن برای جداسازشدن دو رشته DNA در یک دقیقه

۲- anealing یا چسبیدن آغاز گر ( اتصال پرایمر به هدف ۹ دمای ۴۰ـ ۶۰ که در این مرحله مقدار دما بستگی به توالیهای بازی پرایمر های مکمل توالی رشته DNA دارد آغاز گر ها ، در دمایی که مانع اتصال غیر اختصاص آنها می شود . مساوی ۵۰% باشد این دما ۵۵ و اگر بیشتر باشد درجه حرارت اتصال برابر ۶۰ است . زیرا c و g دارای ۳ پیوند هستند .

۳- polymerization گسترش رشته DNA : در این مرحله DNA پلیمراز شروع به همانند سازی می کند . و طویل شدن رشته مکمل ازOH اغازگر شروع می شود . در این واکنش از DNA پلیمراز مخصوص که در برابر حرارت مقاوم است به نام tag DNA polimerase استفاده می گردد . این انزیم در دمای ۹۴ کاملا پایدار است ودمای اپیتم عمل آن ۷۲ c است .

۴- تکرار این مراحل تا چند سیکل که در نتیجه مقدار قابل توجهی DNA سنتز شود . تکثیر DNA پس از چسبیدن اغازگر به انتهای ۵ توالی های مشخص از DNA الگو صورت می گیرد تکرار مراحل باز شدن دو رشته dna با چسبیدن اغازگر و طریل شدن ان را یک سیکل پی سی ار می نامند .

۵- پس از یک سیکل pcr از یک مولکول DNA دو مولکول و پس از سیکل دوم چهار مولکول و پس از ۲۰ مولکول DNA وجوددارد این عمل را می توان با استفاده از دستگاه اتوماتیک ترمال سایکلر که قابل برنامه ریزی است به اسانی انجام می گردد .

۶- تعداد چرخه ها یا سیکلها بستگی به کیفیت واکنش و مقدار DNA الگو در واکنش دارد ولی عموما بین ۲۵ـ۳۵ و معمولا ۳۰ است با افزایش تعداد سیکلها باندهای ناخواسته افزایش می یابد .

پلاناریا مدلی برای درک پدیده ترمیم بافت

پلاناریا در تقسیم‌بندی‌های جانورشناسی سرده ای از پلاناریدیائه (به انگلیسی: Planariidae) ترایکلاد (به انگلیسی: triclad) است که با استفاده از تکه تکه شدن یا تخم گذاری زاد و ولد می کند.پلاناریا از گروه کرم ها محسوب میشود.از دیرباز توانایی ترمیم نامحدود بافت های از دست رفته در نتیجه پبری و آسیب مورد توجه و بررسی بوده است. بیش از 250 سال است که پلاناریا به دلیل داشتن توانایی خارق‌العاده‌ درترمیم و بازسازی اندام‌ها و بافت‌های ازدست‌رفته به‌وسیله یک جمعیت از سلول‌های بنیادی پرتوان به نام نئوبلاست‌ مورد توجه می باشد. از ویژگی‌های کلیدی نئوبلاست‌ها داشتن ظرفیت نامحدود برای خود تجدیدی، قدرت پرتوانی و توانایی سلول‌های حاصل برای تفسیر پیام‌های تمایزی است تا بتواند پاسخ صحیحی در جایگزین کردن ساختارهای ازدست‌رفته ایجاد کند. این کرم هم پراکنش وسیعی در دنیا به ویژه ایران دارد. این جانور در آینده نزدیک کمک شایانی به مطالعات ترمیم بافت و اندام خواهد کرد .

چگونه با مصرف بعضی میوه ها سریعتر لاغر شویم!!!!!

بیماری چاقی

به این دلیل که مشخص شده است که رشد بافت چربی به شدت به رگ زایی وابسته است و بافت چربی مانند تومور هنگامی رشد میکند که رگ های خونی به خوبی رشد کنند. سوال این اینست که ایا میتوان بافت چربی را با قطع رگ های خونی تغذیه کننده کوچک کرد؟ منحنی داریم که نشانگر وزن بدن یک موش با بیماری چاقی ایست که بدون وقفه میخورد تا شبیه یک توپ پشمالوی تنیس در بیاید و منحنی دیگر نشان دهنده وزن موش عادی ایست. اگر به یک موش با بیماری چاقی عوامل ضد رگ زایی بدهیم (انگور قرمز حاوی ، عصاره ای توت فرنگی ، دانه ی سویا soy bean، چایی، جعفری، سیر و توت ها خاصیت ضد رگ زایی دارند) باعث میشود وزنش کم شود و اگر درمان را متوقف شود دوباره وزن افزایش پیدا میکند و اگر دوباره درمان را شروع کنیم وزن کاهش و اگر درمان متوقف شود وزن افزایش میابد. در واقع با درمان ضد رگ زایی میتوان به طور متناوب وزن را کم و زیاد کرد پس این روش شاید برای بیماری چاقی هم مفید باشد. نکته ای که وجود دارد این است که ما درمان  ضد رگ زایی نمیتوانیم هیچوقت وزن را کمتر از وزنی که موش های معمولی دارند کم کنیم

منبع: www.Ted. Com

تهیه کننده مهناز ایزی. دانشجوی زیست شناسی

دانشگاه حکیم سبزواری

چشم اندازی جدید در پیشگیری و درمان سرطان!!!!!!!!!!!

  

 یک انقلاب پزشکی در اطراف ما در حال رخ دادن است این انقلاب به ما کمک میکند که از پس بسیاری از بیماری ها از جمله سرطان فایق آییم این انقلاب رگ زایی نام دارد (angiogenesis) که بر پایه فرآیند هایی که در بدن ما برای توسعه رگ های خونی به کار میرود، قرار گرفته است.

سوال اینجاست که چرا باید به رگ های خونی توجه کرد؟

در واقع بدن انسان پر از رگ های خونی است حدود 60000 مایل در یک انسان معمولی رگ وجود دارد. بدن توانایی تنظیم میزان رگ های خونی را در هر زمان دارد و این کار را از طریق سیستمی دقیق و با استفاده از محرک ها و باز دارنده های رگ زایی انجام میدهد به صورتی که وقتی ما به افزایش رگ های خونی نیازداریم بدن با آزاد کردن محرک ها این نیاز را برطرف میکند پروتیین هایی که فاکتور های رگ زا نامیده میشوند باعث تحریک و جوانه زدن رگ های جدیدی میشوند در زمانی که دیگر به این رگ های اضافی نیازی نباشد بدن آنهارا به وسیله حضور طبیعی بازدارنده های رگ زایی تا مقدار رگ های اولیه هرس میکند. ولی بعضی اوقات که نقص هایی در سیستم بوجود می آید که بدن توانایی هرس کردن رگ های اضافی یا توانایی رشد رگ های جدید در زمان و مکان مناسب را از دست میدهد و در این وضعیت ها رگ زایی از حالت تعادل خود خارج میشود که وقتی از تعادل خارج میشود. بیماری های بیشماری از آن حاصل میشود برای مثال نارسایی رگ زایی و کافی نبودن رگ های خونی باعث بهبود پیدا نکردن زخم ها حمله قلبی قطع شدن جریان خون در پاها مرگ بر اثر سکته و آسیب به اعصاب میشود. رگ زایی بیش از اندازه باعث بروز بیماری هایی مانند -نابینایی-ورم مفاصل-مرض چاقی-وآلزایمر و مخصوصا سرطان می شود. اگر چه همه این بیماری ها  در ظاهر از یکدیگر متفاوتند ولی در واقع همه اینها در ناهنجاری در رگ زایی مشترکند که این به ما کمک میکند نگاهمان را در برخورد این بیماری ها با استفاده از کنترل رگ زایی تغییر دهیم

حالا میخواهیم روی سرطان تمرکز کنیم چون رگ زایی در درمان سرطان خیلی موثر است 

 

ادامه نوشته