23 تناسخًا بالليزر تحيط بنا في الحياة اليومية

Under the cut - محاضرة علمية شهيرة حول الاستخدام الحديث لليزر ومبادئ أجهزة الليزر ، تلك التي تساعد في هزيمة السرطان والتعرف على فيروس كورونا ، وتحديد بنية الأنسجة ، ونقل البيانات وبناء المدن ، وتقليل الوشم وإسعاد الفئران.







حسنًا ، آمل أن تكون قد شاهدت بالفعل أكبر تركيب ليزر في العالم بطول 130 مترًا ، تم تثبيته في ساروف في VNIIEF. والمقصود ، من بين أمور أخرى ، دراسة الاندماج النووي الحراري (!).



هذه المقالة هي نسخة طبق الأصل من محاضرة ألقاها ديمتري أرتيمييف ، كبير المحاضرين في قسم الليزر وأنظمة التقنية الحيوية بجامعة سامارا وباحث مبتدئ. مختبر أبحاث "الضوئيات". ألقى ديمتري هذه المحاضرة في Samara Boiling Point مباشرة قبل إدخال نظام العزل الذاتي العام.



ما هو الضوء



لإكمال الصورة ، لنبدأ بالأساسيات. من المعروف من مسار الفيزياء أن الضوء عبارة عن موجة كهرومغناطيسية أو تيار من الفوتونات. نظرًا لأن إحدى خصائص الموجات الكهرومغناطيسية هي الطول الموجي ، فإننا نعني بالضوء (الإشعاع) موجة كهرومغناطيسية بطول 1 نانومتر إلى عدة سنتيمترات. وبالتالي ، فإن تعريفنا يغطي النطاق من الأشعة السينية إلى الأشعة تحت الحمراء.







النطاق المرئي لأعيننا صغير جدًا ، حوالي 300 نانومتر.



إذا تحدثنا عن نطاقات غريبة ، مثل الأشعة السينية ، إذن ، على سبيل المثال ، في العام الماضي ، أصبح إنشاء ليزر إلكتروني حر يعمل في نطاق الأشعة السينية أحد الموضوعات الرئيسية وتم ترشيحه لجائزة نوبل في الفيزياء. ومن المثير للاهتمام ، أن الفائز في هذا الترشيح ارتبط أيضًا بتقنية الليزر: فقد مُنحت الجائزة لإنشاء نبضات فائقة القصر وقوية للغاية. بالمناسبة ، تم إجراء جزء من البحث في روسيا ، في معهد نيجني نوفغورود للفيزياء العامة.



كيف يختلف الليزر عن المصباح الكهربائي التقليدي



تظهر الصورة مقارنة بين الخصائص الرئيسية. وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى أن الحد الأقصى لطاقة الليزر أعلى بعدة مرات من طاقة المصادر المستخدمة في المصابيح. ولكن ليس كل ليزر يحتاج إلى هذا: غالبًا ما يكون جزء من واط أو ملي واط أو ميكرو واط كافياً للتطبيق للحصول على بعض الإشعاع المحدد.







لنتذكر أن عرض نطاق الإشعاع المرئي يبلغ حوالي 400 نانومتر. المصباح المتوهج له نفس عرض الطيف تقريبًا ، لذلك عندما تختلط الألوان ، نرى ضوءًا أبيض. في المقابل ، يمكن أن يكون عرض نطاق الليزر 0.1 نانومتر. تُستخدم هذه الخاصية الفريدة لليزر في بعض الدراسات الطيفية والقياسات الدقيقة الدقيقة.



إذا قمنا بتسليط مؤشر ليزر من جانب واحد من الغرفة إلى الجانب الآخر ، فسنرى فقط بقعة صغيرة على الجدار المقابل ، مما يدل على اتجاهية ضيقة للإشعاع وانحراف صغير لشعاع الليزر. وفي المصباح الفلوري أو المتوهج ، يكون الإشعاع متناحي الخواص عمليًا ، أي موجهة في كل الاتجاهات.



يفتقر الضوء الطبيعي إلى اتجاه معين لناقل المجال الكهربائي ، مما يعني أن الضوء غير مستقطب. بمعنى ، بالنسبة لضوء المصباح العادي ، يتم توجيه المتجه E (الشدة) في اتجاهات مختلفة. في حالة إشعاع الليزر ، يكون للمتجه E اتجاه محدد ، وتحدث التذبذبات في مستوى واحد. هذا الاستقطاب يجعل إشعاع الليزر فريدًا إلى حد ما.



فيزياء العمليات



تم اختراع الليزر في نهاية الخمسينيات من القرن الماضي. في عام 1964 ، حصل تشارلز تاونز الأمريكي والعلماء السوفييت ألكسندر ميخائيلوفيتش بروخوروف ونيكولاي جيناديفيتش باسوف على جائزة نوبل لاكتشاف إشعاع الليزر. علاوة على ذلك ، لم يكتشف بروخوروف وباسوف ليزرًا ، ولم يكتشف تضخيمًا للضوء ، بل اكتشف تضخيمًا للإشعاع في نطاق الميكروويف ، ما يسمى بالمازر.







الليزر هو اختصار لخمسة أحرف لاتينية: تضخيم الضوء بواسطة الانبعاث المحاكي للإشعاع. ترجم من الإنجليزية ، وهذا يعني "تضخيم الضوء بواسطة الإشعاع المحفز". يوجد أدناه ثلاثة رسوم بيانية. أولاً ، لكي يحدث الإشعاع ، من الضروري أن ينتقل الإلكترون أو الجسيم إلى حالة مثارة. لهذا ، يجب أن يتلقى الجسيم الطاقة. بعد ذلك ، سوف تنتقل إلى مستوى طاقة أعلى.







هناك سيناريوهان آخران ممكنان. إذا تحرك الجسيم بشكل عشوائي إلى مستويات طاقة أقل ، فإننا نحصل على انبعاث تلقائي. ومع ذلك ، إذا تأثر جسيم يقع عند مستوى الطاقة الأعلى بفوتون معين ، أي لتوجيه ضوء بطول موجي معين إليه ، فسيحدث بالفعل إشعاع قسري. والفوتون ، المولود نتيجة لمثل هذا التأثير الخارجي ، سيكون مطابقًا للفوتون الذي تفاعل معه. هذه هي الطريقة التي يتم بها الحصول على الإشعاع المتماسك ، حيث تتساوى الأمواج مع بعضها البعض.



كيف يعمل الليزر



هنا رسم تخطيطي لأول ليزر. هذا هو ليزر روبي كلاسيكي ابتكره العالم الأمريكي ثيودور ميمان في عام 1960. يتطلب الجهاز وسيطًا نشطًا ، في هذه الحالة بلور الياقوت ، ومرايا. مرآة واحدة مملة ، مع معامل انعكاس قريب من الوحدة. والثاني شبه شفاف ، اعتمادًا على نوع الليزر ، يمكن أن يختلف معامل الانعكاس بجزء من النسبة المئوية أو بعشرات بالمائة بالنسبة إلى المرآة العاكسة.







كضخ بصري لليزر الحالة الصلبة ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام إشعاع ضوئي آخر. استخدم أول ليزر بلوري ياقوتي مصابيح الضوء الأبيض ، والتي تحتوي على أطياف زرقاء وخضراء - وهذه هي أفضل ما تمتصه بلورات الياقوت.



إذن ، المخطط الكلاسيكي لليزر: هذه مادة فعالة (ياقوت) ، مرنان (مرآتان) ونظام ضخ. في مخططات أخرى ، يمكن أن يحدث الضخ ليس فقط من الإشعاع البصري ، ولكن أيضًا ، على سبيل المثال ، باستخدام التفريغ الكهربائي (في ليزر الغاز). لكن أولاً وقبل كل شيء ، يختلف الليزر في نوع الوسيط النشط: ليزر الحالة الصلبة ، وأشعة الليزر الغازية ، وأشعة الليزر المعدنية. أعلاه ، ذكرنا ليزر إلكترون حر ؛ والآن يتم تطويره وتحديثه بنشاط. أيضًا ، أصبحت ليزر الصمام الثنائي (أشباه الموصلات) وليزر الألياف ، حيث يتم استخدام الألياف الضوئية كوسيط نشط ، شائعة الآن.



أين يستخدم إشعاع الليزر



يمكن استخدام إشعاع الليزر في الطب والصناعة والاتصالات والشؤون العسكرية والعلوم. توضح الصورة أدناه أمثلة على الأدوات الطبية. لذلك ، أصبحت مشرط الليزر لتصحيح الرؤية شائعة جدًا. إنها تساعد على تصحيح هندسة العدسة للتخلص من قصر النظر أو مد البصر ، وتصحيح الاستجماتيزم ، وما إلى ذلك. يعتبر الليزر مثاليًا لعمليات العيون ، ليس فقط بسبب الحجم الصغير جدًا للشعاع - من المهم أيضًا أن يتم تقليل وقت التعرض بمثل هذا المشرط إلى جزء من الثانية. تُستخدم أنواع مختلفة من الإشعاع في الجراحة التجميلية. وفي طب الأسنان ، تستخدم الأشعة فوق البنفسجية لتقوية غراء الأسنان ، والذي يمتصه جيدًا.







في الصناعة ، يتم تنفيذ المعالجة الأكثر دقة للصلب باستخدام الليزر: الحفر ، وقطع الثقوب بحافة رفيعة ونظيفة للغاية. تستخدم خصائص إشعاع الليزر لتقوية بعض المعادن. ليزر الألياف الأكثر استخدامًا في الصناعة الحديثة.







في صناعة البناء ، يتم استخدام الليزر لتحديد المسافات أو بناء الهندسة. تُباع مستويات الليزر الآن في جميع متاجر الأجهزة ، وهي رخيصة الثمن.







يستخدم الجيش والصيادون مشاهد الليزر لفترة طويلة. في الوقت نفسه ، نادرًا ما يتم استخدام الليزر للتلف المباشر: في حين أن هذه الأجهزة ضخمة جدًا. على سبيل المثال ، أجرى الجيش الأمريكي تجربة تم فيها تثبيت نظام ليزر على طائرة. لماذا كانت الطائرة بأكملها؟ على الرغم من صغر حجم الباعث ، استهلك نظام الضخ كمية هائلة من الكهرباء ، وكان الوسط النشط ساخنًا جدًا. لذلك ، كانت طاقة الليزر وأنظمة التبريد مشغولة بكل مساحة الطائرة تقريبًا.







كما يتم تطوير أنظمة مماثلة في بلدنا. قبل عامين أعلنا عن سلاح الليزر Peresvet. حتى الآن ، الشيء الوحيد المعروف عنها هو أنها موضوعة على منصة متنقلة ، على شاحنة. الباقي ، للأسف ، هو من أسرار الدولة.

بشكل منفصل ، يجب أن يقال عن استخدام الليزر في البحث العلمي. على سبيل المثال ، يستخدم العلماء في ساروف الليزر في عملية الاندماج النووي الحراري: لإشعاع هدف ، يتم تركيز الإشعاع عالي الطاقة في بقعة ذات حجم أدنى.



يمكن لمثل هذه الليزرات أن تشغل مساحات كبيرة: يتطلب التفاعل النووي الحراري مصدرًا خطيرًا للإشعاع ، يمكن أن يصل حجمه إلى مئات الأمتار.






منشأة الليزر UFL-2M في ساروف



إلى جانب هذه الشركات العملاقة ، التي يمكن مقارنتها في حجم ملاعب كرة القدم ، تكتسب أشعة الليزر المصغرة القائمة على ما يسمى بالبنى النانوية شعبية مؤخرًا.

يتم استخدام الليزر بنشاط في أنظمة الاتصالات ، بما في ذلك أنظمة الأقمار الصناعية. من أكثر الخصائص المفيدة للعاملين في مجال الاتصالات انتشار الإشعاع في الألياف الضوئية: تسمح أنظمة الألياف الضوئية بنقل ما يصل إلى مئات الجيجابايت في الثانية على مسافات كبيرة.







كيف تعمل الألياف



يعتمد مبدأ تشغيل الألياف الضوئية على تأثير الانعكاس الداخلي الكلي. انظر إلى الصورة أدناه: لدينا تيار من الماء ، وإذا تم تطبيق الإشعاع على المدخلات ، فعندما ينحني التيار ، لا يخرج ، بل ينتشر في الداخل.







هذه هي الطريقة التي ينتشر بها الإشعاع عبر وسيط مع معامل انكسار أعلى بالنسبة إلى غلافه. يسمح لك هذا المبدأ بنقل البيانات عبر عشرات ومئات وآلاف الكيلومترات بأقل قدر من الخسائر.



يتم استخدام مصابيح LED أو صمامات الليزر كمصدر للإشعاع الضوئي. يتمتع الصمام الثنائي بالليزر بأداء أفضل ، ولكنه أيضًا يكلف أكثر.







في تكنولوجيا الاتصالات السلكية واللاسلكية ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام ليزر أشباه الموصلات بطول موجة 1.3 أو 1.55 ميكرومتر. لا تقع هذه الأطوال الموجية ضمن نطاق الامتصاص الخاص بمجموعات الهيدروكسيل المختلفة الموجودة في الألياف. وبالتالي ، لا يتم امتصاص الإشارة أو تخفيفها على مدى عدة كيلومترات.



يمكن استخدام الثنائيات الضوئية والصمامات الثنائية PIN والصمامات الضوئية الجليدية كأجهزة كشف. تختلف في الحساسية. إذا كنت ترغب في تسجيل إشارة ضعيفة للغاية ، فقم بأخذ الثنائي الضوئي الانهيار الجليدي. إذا كانت الإشارة من عشرات إلى مئات الواط ، فيمكن استخدام أي أنواع أخرى من الثنائيات الضوئية.







إشعاع الليزر والأشياء البيولوجية



عندما يضرب شعاع الليزر نسيجًا بيولوجيًا ، يمكن أن يحدث امتصاص لهذا الإشعاع ، وكذلك انتقاله أو تشتته أو تألقه. خيار آخر محتمل هو الاستئصال ، وحرق الطبقات العليا من الأنسجة. في هذه الحالة ، لا تتضرر الطبقات الداخلية.







أثناء الامتصاص ، يحدث تخثر للجسيمات المختلفة ، أي التصاقها. يتم تطبيق هذا التأثير عند استخدام الليزر في الجراحة - كمشرط بالليزر. على عكس المبضع الميكانيكي ، يتم قطع الوعاء الدموي أو الأنسجة دون دم تقريبًا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون شعاع الليزر أرق بكثير من طرف المبضع المعدني.




يوضح الرسم البياني أدناه العناصر التي يمكن العثور عليها في الأوعية الدموية والدم وأنسجة الجلد. كما نعلم ، يتكون أكثر من 70٪ من الإنسان من الماء. الماء موجود أيضًا في كل الأنسجة البيولوجية. هناك مادة الميلانين التي تلطخ أنسجتنا. إذا تم تسميرنا في الصيف ، فإن الميلانين في أنسجة الجلد يصبح أكثر بكثير. ويمكن أن يكون الهيموغلوبين الذي لدينا جميعًا في حالتين - مشبع بالأكسجين (أوكسي هيموغلوبين) وبدون أكسجين (ديوكسي هيموغلوبين).







يوضح الرسم البياني مدى فعالية امتصاص العناصر المختلفة للإشعاع بأطوال موجية مختلفة. وبالتالي ، باستخدام ليزر بطول موجة محدد ، يمكننا تحقيق امتصاص انتقائي.



أو ، على سبيل المثال ، لنأخذ مصدرين للإشعاع بأطوال موجية مختلفة: أحدهما يصل إلى الحد الأقصى للامتصاص ، والآخر يصل إلى الحد الأدنى. مع التباين التفاضلي ، يمكن الحصول على تركيز بعض المواد. نرى أن الحد الأقصى لأطياف الأكسجين و deoxyhemoglobin متباعدان. وبالتالي ، يمكننا تحديد التركيز ، على سبيل المثال ، أوكسي هيموغلوبين.



هذا مهم جدا عند إجراء العمليات الجراحية. يوجد الآن في أي قسم جراحي جهاز يراقب تشبع الأكسجين في الدم. يتيح لك هذا المستشعر تحديد ما يحدث مع أنسجة المريض في المكان المناسب في الوقت الفعلي.



التشخيص والتصوير وعلاج السرطان ...



تستخدم بعض أنظمة التشخيص أشعة ليزر متعددة بأطوال موجية مختلفة. إنها تساعد في إجراء بحث حول الهياكل الخلوية المختلفة: كيف تتصرف ، وكيف تتفاعل مع الأدوية.







وقد ذكر أعلاه أن الليزر يمكنه تقشير الطبقات العليا من الجلد. يتم استخدامه بشكل خاص لإزالة الوشم. تستخدم صالونات التجميل ليزر الحالة الصلبة بطول موجة 1064 نانومتر لعمل الوشم.



تطبيق شائع آخر لليزر هو العلاج الضوئي ، والذي يستخدم غالبًا في علاج السرطان. أولاً ، يتم إدخال المحسس الضوئي في الأنسجة البشرية - وهي مادة تتراكم في الخلايا السرطانية العدوانية. بعد ذلك ، يتم تعريض الورم - الذي يكون محاطًا عادةً بنسيج سليم - لليزر بطول موجي يقع ضمن أقصى امتصاص لجهاز التحسس الضوئي. نتيجة لذلك ، تمتص الخلايا السرطانية فقط الإشعاع. وبالتالي ، نحرق السرطان دون التأثير على الأنسجة السليمة.







يستخدم الليزر في الطب للتصوير. على سبيل المثال ، في التصوير المقطعي البصري ، يعمل كمصدر للضوء (انظر الرسم البياني). يمكن أيضًا استخدام الصمام الثنائي الفائق الإضاءة كمصدر للضوء: فهو يصدر أيضًا بسبب التشتت المحفّز ، ولكنه لا يتمتع بهذه الدرجة من التماسك.







يتم توجيه مصدر الضوء نحو مقسم الشعاع. ينعكس جزء من الإشعاع على المرآة ، والآخر موجه إلى الجسم ، حيث يمكن أن تتفاعل كلتا الموجتين مع بعضهما البعض. إذا تفاعل طولين موجيين متماسكين مع بعضهما البعض ، يحدث التداخل. وعلى الكاشف نسجل مجموعة من أطراف التداخل ، وبعد المعالجة يمكننا الحصول على صورة لقسم الأنسجة.



يتوفر رسم مقطعي للتماسك البصري ، والذي يظهر مبدأه في الرسم التخطيطي ، في جميع المدن الكبرى. تسمح لك هذه التقنية ببناء صورة ثلاثية الأبعاد لكائن ما ، في هذه الحالة - العيون. والدقة المكانية ، حيث يمكننا فصل بكسل واحد عن الآخر ، يمكن أن تكون بضعة ميكرونات. التناظرية لهذه التكنولوجيا هي الموجات فوق الصوتية. فقط للموجات فوق الصوتية ، لا يتم استخدام الإشعاع البصري ، ولكن يتم استخدام الموجات فوق الصوتية. تتميز الموجات فوق الصوتية بعمق اختراق أعلى ، والذي لا يمكن أن يقال عن الدقة: يتم قياس الدقة المكانية بالمليمترات وليس بالميكرونات.



لماذا تحتاج إلى الجمع بين الأساليب



في جامعة سامارا ، تم استخدام هذا النهج لدراسة أنسجة الجلد والرئة مع تكوينات الأورام. الصورة على اليسار هي صورة ثلاثية الأبعاد أعيد بناؤها لأنسجة الرئة. وعلى اليمين توجد صورة للمنطقة التي سُجلت منها الإشارة.







توضح الصورة الموجودة على اليسار الفرق بين الهياكل. الأسود هو الهواء ، لم تأت أي إشارة من هناك. البنية المسامية التي تشبه الإسفنج هي أنسجة رئوية صحية. بالانتقال إلى اليمين ، يمكنك رؤية كيفية تكوين الطبقات. فهي أكثر كثافة ولها بنية معينة ، وهي سمة من سمات الأورام السرطانية في أنسجة الرئة. هذا مثال على سرطان الخلايا الحرشفية الذي تمت إزالته نتيجة لعملية جراحية في مركز سامارا للسرطان.



تم استخدام نفس الأسلوب لدراسة أنسجة الجلد. إنه يجعل من السهل التعرف على سرطان الخلايا القاعدية ، لكن الأنواع الأخرى من السرطان غالبًا ما تكون متشابهة مع بعضها البعض ، ويصبح من المستحيل تشخيص نوع معين من المرض. لذلك ، يجب استكمال طرق البحث البصري بأساليب طيفية.



يوضح الرسم التوضيحي التالي رسمًا تخطيطيًا لتشتت الضوء رامان (غير المرن) ، ما يسمى تشتت رامان. هنا نلاحظ مرة أخرى مستويات الطاقة التي تعرفنا عليها عند التفكير في التشتت المحفز.







تُظهر الصورة كيف يثير إشعاع الليزر الاهتزازات في الجزيء. علاوة على ذلك ، فإن 99.999٪ من هذا الإشعاع لا يغير الطول الموجي. لكن يمكن أن يتغير جزء من الإشعاع بعد التفاعل مع الجزيء. يتوافق هذا الجزء من تغير الطاقة مع اهتزاز الروابط التي تم توجيه إشعاع الليزر إليها.



نتيجة لتشتت رامان للضوء ، نحصل على مجموعة من النطاقات ، يرتبط موضعها باهتزاز معين لجسمنا. باستخدام هذه البيانات ، يمكننا تحديد التقلبات التي لدينا. في المقابل ، يتم تحديد التركيب الكمي لهذه المكونات من خلال شدة الاهتزاز.



تظهر الصورة لحظة البحث في مركز سمارة للسرطان. هذه هي الطريقة التي يتم بها تصور عينة الأنسجة باستخدام منظار الجلد الذي تم تطويره هناك.







تعرض الشريحة التالية الرسوم البيانية المميزة لأطياف رامان للجلد والأورام. في نطاقات معينة من الطيف ، يمكن أن تزيد الكثافة أو تنقص. لذلك ، في الممر 2 ، تزداد شدة الورم الميلانيني الخبيث بنسبة 100٪. والتغير في تكوين المكونات في هذه المنطقة هو المسؤول عن زيادة هذه الكثافة. على وجه الخصوص ، إذا كنا نتحدث عن التغيرات البيوكيميائية في الأنسجة ، فإن نسبة الحمض النووي والحمض النووي الريبي في الخلية تتغير. قد تتغير أيضًا نسبة البروتينات إلى الدهون في الأنسجة.







أجريت دراسة مماثلة لأنسجة الرئة. نرى أنه من الممكن التمييز بين الأورام الخبيثة والأورام الحميدة. أيضًا ، يمكن استخدام مناهج رياضية مختلفة لتحليل البيانات - على سبيل المثال ، نماذج الانحدار ، والتي تتيح لك العثور بسرعة على الاختلافات الطيفية في مجموعة بيانات كبيرة.







لذا فإن دراسة الجسم البيولوجي باستخدام الليزر والتكنولوجيا الطيفية تسمح لك بالحصول على مجموعة ضخمة من البيانات. لمعالجتها ، يتعين على المرء أن يلجأ إلى الأساليب الرياضية ، والتي بدورها ، يجب تنفيذها على جهاز كمبيوتر باستخدام برنامج خاص.



دعونا نلخص



توفر تقنية البيوفوتونات فرصًا كبيرة لتشخيص حالة الأنسجة في الوقت الفعلي ، وتسمح بالاستئصال بالليزر - لتنظيف الطبقات العليا من الجلد. يستخدم مشرط الليزر على نطاق واسع في الجراحة. أيضًا ، عند تعريض الجسم للإشعاع بالليزر ، يمكن تسريع بعض العمليات ، على سبيل المثال ، إنتاج الأكسجين في الأوعية الدموية أو بعض الأنسجة. أو تبطئ إذا لزم الأمر.



تُستخدم جميع التقنيات البصرية في الأبحاث غير الغازية - دون الاتصال المباشر للجهاز بالأنسجة. لإجراء بحث أكثر دقة في نطاقات مختلفة ، يمكنك استخدام عدة أنواع من الليزر في وقت واحد. لكن هذه ليست كل الاحتمالات. لم نذكر مثل هذا الاتجاه المثير للاهتمام مثل علم البصريات الوراثي - تأثير الليزر أو الإشعاع البصري على الوظائف الإدراكية. يستهدف الباحثون الخلايا العصبية في مناطق معينة من الدماغ لمحاولة تحسين الحالة المزاجية وتحفيز إنتاج الهرمونات وما إلى ذلك. بينما تجرى مثل هذه التجارب على الحيوانات. تُظهر الصورة فأرًا مزروعًا بألياف بصرية في جمجمته لإجراء بحث مناسب.







فيما يتعلق بالوباء الحالي ، تجدر الإشارة إلى أن مطيافية رامان المذكورة أعلاه هي تقنية يمكن استخدامها للبحث عن الفيروسات. هنا مرة أخرى ، نهج متعدد التخصصات: الفيروسات عبارة عن جزيئات بحجم 20-200 نانومتر ، تحتاج إلى التقاطها بطريقة ما. يتم احتواء الفيروسات في الدم ، والذي ينتقل عبر شعيرات دموية معينة. وبالتالي ، يتم تثبيت مصائد نانوية خاصة في الشعيرات الدموية - وهي هياكل نانوية قادرة على حبس والتقاط جسيمات ذات حجم معين. بعد التقاط الجسيمات ، نقوم بإجراء تشعيعها بالليزر وتسجيل تشتت رامان - الآن يمكننا أن نقول على وجه اليقين ما هو. ميزة التقنيات البصرية في هذه الحالة هي أنه يتم الكشف عن الفيروسات حتى عند أدنى تركيز لها.



***



في رأينا ، قمنا بإدراج معظم المجالات الأكثر إثارة للاهتمام في تطبيق الليزر. على الرغم من أنهم ربما نسوا شيئًا ما. لذا ، إذا ألقى شخص ما حقائق مثيرة للاهتمام في التعليقات ، فسننفجر بسرور.



All Articles