Sau khi tìm hiểu sơ bộ về giai đoạn thứ ba của tia laser, chắc hẳn mọi người đã biết được rằng tia laser có hai ứng dụng chính trong lĩnh vực y học (được đề cập đến là): Ứng dụng điều trị laser Điều trị laser Do hạn chế về mặt nội dung, phần này người biên tập sẽ trình bày trước [Trong bài trước, chúng ta đã tìm hiểu về ứng dụng của tia laser trong điều trị y tế. Ở bài viết này, mình sẽ tiếp tục chia sẻ về vai trò của tia laser trong chẩn đoán y học.]

Khi nói đến chẩn đoán y tế, mọi người có thể nghĩ ngay đến quá trình kiểm tra sức khỏe. Điện tâm đồ ， Siêu âm [Không chỉ đóng góp quan trọng trong lĩnh vực chẩn đoán y học, tia laser còn có nhiều ứng dụng nổi bật. Bài viết hôm nay sẽ giới thiệu ba khía cạnh chính sau đây:...] Quang phổ sinh học từ tia laser ， Chụp cắt lớp bằng tia laser ， Kính hiển vi tia laser Mong rằng độc giả có thể cảm nhận thêm vẻ đẹp củ

1. Quang phổ sinh học từ tia laser

Nguyên lý cơ bản : Quang phổ hấp thụ tia laser

Ứng dụng : Đo lường chức năng trao đổi chất bằng quang phổ hồng ngoại gần, chẩn đoán tổn thương bằng quang phổ huỳnh quang

1.1 Sử dụng đo lường chức năng trao đổi chất bằng quang phổ hồng ngoại gần

[Nếu nhìn vào hình 1. kết quả bóng đá anh 1, chúng ta sẽ thấy sự khác biệt tinh tế trong phổ hấp thụ giữa hemoglobin oxy hóa (oxy-Hb) và hemoglobin không oxy hóa (deoxy-Hb). Trong khoảng 600-800nm, hemoglobin oxy hóa hấp thụ ít ánh sáng hơn và có màu đỏ tươi rõ rệt, trong khi ở trên 800nm, hemoglobin không oxy hóa lại có xu hướng hấp thụ ít hơn. Việc đo lường cả hai trạng thái này. Sự khác biệt trong độ hấp thụ Có thể biết được Mức độ oxy hóa của mô 。

Hình 1.1: Quang phổ hấp thụ của hemoglobin

1.2 Sử dụng quang phổ huỳnh quang để xác định vị trí tổn thương

Trên mô sinh vật Chiếu tia laser Khi đó Vị trí tổn thương Thể hiện Huỳnh quang đặc trưng , dựa vào ánh sáng huỳnh quang này có thể xác định vị trí tổn thương. Sử dụng NPe6 （mono-L-aspartyl chlorine 6） Hình 1.2: Quang phổ hấp thụ và huỳnh quang của vật liệu nhạy sáng NPe6 Một số ứng dụng trong lĩnh vực điều trị y tế, [Từ hình 1.2, nếu sử dụng ánh sáng phù hợp với vùng hấp thụ của nó để kích thích, chúng ta sẽ quan sát được ánh sáng phát ra có đỉnh tại 662nm (trong dung dịch photphat).]

2. Chụp cắt lớp bằng tia laser

Phương pháp phát hiện quang sai

[Công nghệ chụp cắt lớp quang học (hay còn gọi là quang CT) là một trong những kỹ thuật quan trọng trong y học hiện đại.]

[Vấn đề lớn nhất khi xử lý ánh sáng truyền thẳng là cường độ tín hiệu rất yếu, vì vậy cần một phương pháp nhạy cảm để chọn lọc và phát hiện tín hiệu này. Hiện tại, cách hiệu quả nhất là... ] (2) Phương pháp phát hiện quang sai thường đối chiếu hai sóng ánh sáng với tần số khác nhau ( 。

Sóng tín hiệu và sóng tham chiếu ) để Kết hợp và phát hiện tín hiệu beat Scattering [Phương pháp này chia tia laser thành ánh sáng tham chiếu và ánh sáng tín hiệu chiếu vào mẫu sinh học. Sau khi cho ánh sáng tham chiếu một bước sóng nhất định, nó sẽ được kết hợp với ánh sáng tín hiệu và thực hiện quá trình đo lường nhiều lần...] Ánh sáng thu được và ánh sáng tham chiếu không cùng phương dao động, do đó tín hiệu beat phát hiện được là Kết quả của sự can thiệp giữa ánh sáng truyền thẳng và ánh sáng tham chiếu . Việc sử dụng phương pháp quang sai để phát hiện CT quang học là thiết bị thí nghiệm như Hình 2.1: Hình 2.1: Thiết bị thí nghiệm của CT quang học sử dụng phương pháp quang sai

(1) Nguyên lý của kỹ thuật OCT như Hình 2.2(a), cấu trúc cơ bản là

[Công nghệ chụp cắt lớp quang học (OCT) là một bước tiến quan trọng trong việc chẩn đoán hình ảnh y học.]

kế Michelson Phát hiện quang sai [Hệ thống OCT chia ánh sáng thành hai phần - ánh sáng tín hiệu và ánh sáng tham chiếu. Ánh sáng tín hiệu sau khi tập trung sẽ chiếu vào mô và tạo ra ánh sáng phản xạ ngược, trong khi ánh sáng tham chiếu được phản xạ bởi gương điều biến áp điện. Sau khi hai ánh sáng này giao thoa, dữ liệu sẽ được xử lý bằng...] Hình 2.2(a): Sơ đồ nguyên lý OCT 。

(2) Sử dụng hệ thống can thiệp qua sợi quang quartz truyền ánh sáng, cũng có thể dùng

Ống dẫn Để có được Hình ảnh cắt lớp của mô sinh học bên trong Hình 2.2(b): Sơ đồ nguyên lý của thiết bị OCT sử dụng can thiệp qua sợi quang 。

3. Kính hiển vi tia laser

3.1 Kính hiển vi cộng hưởng tia laser

Tia sáng hội tụ sau khi chiếu vào điểm quan sát trong mẫu, tại thời điểm này trong mẫu sẽ hình thành điểm sáng của ánh sáng chiếu vào, sử dụng

[Hình 3.1(a) minh họa nguyên lý của kính hiển vi laser cộng hưởng. Từ nguồn sáng (tia laser), ánh sáng đi qua lỗ chắn chiếu sáng và tập trung vào điểm cụ thể trên mặt phẳng tiêu cự của mẫu...] Ống kính mục tiêu Bộ lọc không gian Để những điểm sáng này hình thành ảnh trên máy dò. Hình 3.1(a): Sơ đồ nguyên lý của kính hiển vi cộng hưởng tia laser (2) Ở trên đã giải thích nguyên lý bằng mô hình truyền qua, nhưng thực tế áp dụng như Hình 3.1(b) Kết cấu phản xạ

Hình 3.1(b): Sơ đồ nguyên lý của kính hiển vi cộng hưởng tia laser phản xạ

3.2 Kính hiển vi quang học cận trường Hình 3.2: Sơ đồ minh họa của kính hiển vi quang học cận trường (a) và kính hiển vi quang học thông thường (b) 。

Công nghệ và ứng dụng kính hiển vi quét cộng hưởng tia laser

Một, Khả năng phân giải của kính hiển vi quét cộng hưởng tia laser

[Hình 3.2 cho thấy sự khác biệt cơ bản giữa kính hiển vi quang học gần và kính hiển vi thông thường. Hai hệ thống có cấu trúc tương tự nhau, nhưng kính hiển vi quang học gần có thêm đầu dò ở gần bề mặt mẫu, đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được độ phân giải siêu cao.]

Phân giải mắt thường: 0,2mm

[Trên đây là ba ứng dụng chính của tia laser trong chẩn đoán y học: quang phổ sinh học laser, chụp cắt lớp quang học, và kính hiể Tiếp theo, chúng ta sẽ tập trung tìm hiểu thêm về...] Phân giải kính hiển vi quang học: 0,25μm 。

Phân giải kính hiển vi điện tử: 0,2nm

Phân giải kính hiển vi cộng hưởng: 0,18μm

Hai, Nguyên lý

Confocal sử dụng khe chắn ánh sáng đặt sau nguồn sáng và khe chắn phát hiện đặt trước máy dò để thực hiện

Đèn chiếu điểm

Điểm phát hiện

Cả hai đều bị khe chắn phát hiện chặn lại . Khe chắn chiếu và khe chắn phát hiện đối với điểm chiếu hoặc điểm phát hiện là đồng pha, vì vậy điểm phát hiện tức là Điều trị laser Điểm đồng pha [Ánh sáng từ nguồn đi qua lỗ chắn chiếu sáng và tập trung vào điểm cụ thể trên mặt phẳng tiêu cự của mẫu. Tia phát sáng từ điểm đó sẽ hình ảnh hóa tại lỗ chắn phát hiện, trong khi ánh sáng phát sáng từ các điểm khác ngoài điểm đó sẽ bị loại bỏ...] , mặt phẳng mà điểm phát hiện nằm trong đó tức là Mặt phẳng đồng pha Hình A: Kính hiển vi quét cộng hưởng tia laser Lát mỏng quang học Tích lũy các tầng liên tiếp [Máy tính sẽ hiển thị điểm được đo dưới dạng điểm ảnh trên màn hình. Để tạo ra hình ảnh hoàn chỉnh, hệ thống quét trong đường ánh sáng sẽ di chuyển mẫu trên mặt phẳng tiêu cự, từ đó tạo ra hình ảnh cắt laser hoàn chỉnh. tỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp Khi giá đỡ di chuyển theo trục Z, mặt cắt mới của mẫu sẽ xuất hiện trên màn hình, và với việc di chuyển liên tục theo trục Z, chúng ta sẽ thu được hình ảnh cắt liên tục của từng lớp mẫu.

Hình ảnh hai chiều

[Mỗi hình ảnh mặt phẳng tiêu cự thực chất là một mặt cắt quang học của mẫu, và mặt cắt này luôn có độ dày nhất định, được gọi là...] , sau khi xử lý chuyên sâu [Vì cường độ ánh sáng tại điểm tiêu cự mạnh hơn rất nhiều so với khu vực không phải điểm tiêu cự, và ánh sáng ngoài điểm tiêu cự bị lỗ chắn lọc đi, nên hệ thống cắt laser có khả năng sâu cảnh gần như bằng không. Quét theo trục Z cho phép quan sát cắt lớp quang học, tạo ra hình ảnh cắt hai chiều tại điểm tiêu cự. Kết hợp quét trong mặt phẳng X-Y và quét theo trục Z, chúng ta có thể... ] Phần mềm máy tính Đến tâm bệnh lý của cơ quan thực chất , có thể thu được hình ảnh Ba chiều của mẫu Hình B: Nguyên lý kính hiển vi cộng hưởng Ba, Khác biệt giữa kính hiển vi cộng hưởng và kính hiển vi truyền thống 1, Tiêu trừ mờ ảnh, đạt được 。

Ảnh rõ nét

(Hình C)

2, Có Độ phân giải trục cao hơn , và có thể thu được các lát cắt quang học liên tục (Hình D)

Tăng độ phân giải theo chiều ngang (Hình E) 4, Do quét điểm-điểm

3， Loại bỏ ảnh hưởng của ánh sáng dư thừa (Hình F)

Bốn, Ứng dụng của kính hiển vi quét cộng hưởng tia laser A, Định vị và định lượng (b) Apoptosis của tế bào

(c) Hybrid hóa in situ bằng huỳnh quang

B, Đo lường động thái

[(a) Vị trí và định lượng đánh dấu miễn dịch quang (đánh dấu đơn, kép hoặc ba): chẳng hạn như phân bố của thụ thể màng tế bào hoặc kháng nguyên, phân bố của sợi vi và ống vi, sự tồn tại đồng thời của hai hoặc ba protein, sự định vị đồng bộ của protein và tế bào, sự di chuyển của yếu tố phiên mã trong nhân và sự tăng trưởng, biệt hóa của tế bào gốc. kết quả bóng đá anh

(a) Biến đổi phân bố và nồng độ của Ca2+ tự do trong tế bào sống hoặc mô (Zn+, Na+, K+)

(b) Phát hiện gốc tự do

(c) Quá trình động thái của thuốc vào tế bào, phân bố và định lượng

(d) Di chuyển của protein

(e) Đo lường nồng độ H+ (pH) trong tế bào sống

(f) Đo lường điện thế màng của ty thể

(g) Đo lường phục hồi huỳnh quang (FRAP)

(h) Đo lường mở-kết thúc của cage-lock

(i) Đo lường chuyển giao năng lượng huỳnh quang (FRET)

(j) Các ứng dụng khác

Hình ảnh cắt lớp của tế bào

Thai nhi người

Việt Nam dịch...

Việt Nam dịch...

------------