2.2 .T ng qua nv Laser bán dn công s ut th pătrongăđ iu t rb nh
2.2.2 .T ngătácăca Laser bán dn công suát th p lên mô
Khi Laser có n ngăl ng th păt ngătácălênătrênănh ng ph nămôătrongăc ăth không t o nên nh ng hi năt ng nhi tămƠăthayăvƠoăđóăs t o nên nh ngăt ngătácăkíchă
thích ph nămôăc ăquanăt ngăsinhătr ng, phát tri n và ph c h i do m t lo i hi u ng
gơyănênănh :ăhi năt ng quang hóa, hi năt ng quang sinh và hi u ng kích thích sinh h c.
2.2.2.1. Hi năt ng quang hóa
Hi u ng quang hóa: hi năt ngăkhiăt ngăchi u x làm cho electron h p th n ngă l ngăđ aălênăm căcaoăh năvƠăb tăđ u x y ra các chu i ph n ng hóa h c. Các nguyên t ch t trong kh i v t ch tăđ c chi u vào s nh năn ngăl ng t photon chi u t iăđ t ngălênăcácăho t tính hóa h c thơng qua vi c các electron trên l p v nguyên t nh n ngu năn ngăl ng vào r i chuy n hóa lên tr ng thái kích thích mà các electron trên l p v nguyên t là thành ph n quan tr ng trong vi c th c hi n các liên k t hóa h căc ngănh ăth hi năđ c tính hóa h c c a ch t. Tùy theo m căn ngă l ng chi u vào trong kh i ch t s gây nhăh ngăđ n hi năt ng x y ra [34].
V i công su t th p c a LASER s d ng các b c x th păđ thúcăđ y quá trình ch a
lƠnhămôăvƠăt ngătr ng t bào. V i nh ng b c x mangăn ngăl ng th păkhiăt ngă
23
nguyên t trong h p ch tăđ c chi uăđ n b tăđƠuăx y ra dao d ng trong c u trúc phân t doăcácăelectronăđ căđ aălênătr ng thái kích thích hi năt ng này v a giúp
choăvùngăđ cătácăđ ng x y ra nh ngădaoăđ ngăsinhăn ngăl ng phân t cung c p
n ngăl ng cho quá trình x y ra ph n ng v aăgiúpăđ aăcácănguyênăt trong câu trúc t tr ngătháiăc ăb n lên tr ng thái kích thích và s d dàng vào vi c th c hi n các chu i ph n ng hóa h c [34].
Trongăđó:ăHv:ăb c x ; O2 : Oxi phân t ; O2* : Phân t Oxi kích thích
Quaăs ăđ ph n ng phía trên ta có th th y, phân t oxi tr ngătháiăbìnhăth ng là phân t b n và bão hòa tuy nhiên n u ta chi u m t b c x kích thích đơyălƠăs d ng là Laser cơng su t th p s bi năđ i thành phân t oxi tr ng thái kích thích.
Trongăc ăth oxi có vai trò quan tr ng trong vi c duy trì s s ng c aăconăng i cung c p ngu năn ngăl ng ho tăđ ng cho t bào s ng trong t t c cácăc ăquanăn u
nh ăx y ra hi năt ng thi u oxi m tăvùngăhayăc ăquanănƠoăđóăs d năđ n hi n
t ngămơăc ăquanăđóăs b suy gi m ch căn ngătr m tr ng ho c n ngăh nălƠăcóăth
d năđ n hi năt ng ho i t . đơy,ăkhiăphơnăt oxiăđ c tr ng thái kích thích có
ngh aălƠănh ng ph n ngăc ngănh ăt ngătácăc aăoxiătrongăc ăth đ c nâng cao lên
t ngătácăv iămô,ăc ăquanăhayăđ c bi tălƠătrongămáuăc ngăđ căgiaăt ngălênăr t nhi u giúp c i thi năđ c tình tr ng c aăc ăth m t cách tri tăđ nh t.
2.2.2.2. Hi năt ng quang sinh
Bên c nh hi năt ng quang hóa, khi mơ ti p nh n các b c x công su t th p trong
môiătr ng vào s sinh ra nh ng bi năđ iăvƠăthayăđ i nh tăđ nhătrongămơ.ăT ngăt
nh ăhi năt ngăquangăhóaăthìăqătrìnhăquangăsinhăc ngăsinhăraăhaiăhi u ng ch y uălƠăt ngătr ng tái t o và tiêu h y.
24
Ta có th hi u hi năt ng quang sinh x y ra theo mơ hình phía trên, khi m t ph n t sinh h c ( t bƠo,ămô,ăc ăquanăho c c c ăth )ăđ c chi u vào m t b c x v i
c ngăđ không quá l n s t o ra nh ng bi năđ i v m t sinh h c mà ta có th ti n
hƠnhătheoădõiăđ c. Hi năt ng này khác v i hi năt ngăquangăhóaădoătácăđ ng c a
nhăh ng lên sinh v t khơng cịn c p phân t n aămƠăđƣăđ c nâng lên c păđ
ph n t sinh h c.
Hình 2.14.ăS ăđ mô t tácăđ ng c a hi năt ngăquangăsinhălênăc ăth sinh v t [35]. Xét quá trình t ngăsinhătr ng, do hi năt ngăđ c chi u các b c x v i m căn ngă l ng phù h p s t o nên nh ng ngu n cung c păn ngăl ng cho các t bƠoăc ngă
nh ănh ng ph n t trong t bƠoăđ c ti p nh n thêm ngu năn ngăl ng này r i d n chuy năđ i t ngu năquangăn ngăsangăn ngăl ng sinh h că(ATP)ăđ cung c p tr c ti p ngu năn ngăl ngăthúcăđ yăcácăquáătrìnhătraoăđ i ch t, t ng h p các ch t và ti năhƠnhăsinhătr ng nhanh trong t bào, r i d n d n vi c tái t o nhi u t bào m i
25
trong m t s b ph n s hình thành nên nh ngămơăvƠăc ăquanăm i. Q trình h p th n ngăl ngăđ c di n ra liên t c góp ph năđ y nhanh quá trình tái t o l i các ph n môăc ăquanăb t năth ng.
Ng c l i, n u ta chi u v i m t li uăl ngăv t quá cho phép ho c th i gian chi u quá lâu trên t ngăc ăquanăm t cách vơ tình ho c c ý thì s có th x y ra hi năt ng các mô b đ t bi n do nh ngăt ngătácăc a b c x có th gây tác đ ng lên nh ng thành ph n di truy nănh ăADNăgơyănênănh ng hi năt ngăđ t bi n mà ta không th ki măsốtăđ c q trình x y ra c aănóădoăđơyălƠăm t q trình di năraăt ngăđ i ng u nhiên là ch y u. Quá trình này gây nên s c ch ho c kìm hãm nh ng quá trình sinh h c không mong mu n ho căgiúpăthamăgiaăđi u ti t các ph n ng sinh h c.
Nguyên lý x y ra hi năt ng quang sinh là do s h p th n ngăl ng c a m t b c x khi chi u qua m t m u v tăcóăkíchăth tăđ l n và có m t b dày nh tăđ nh.ă ơyă
chính là theo đnh lu t Lambert-Beer:
Hình 2.15. Hình v mô t hi năt ng Lambert-Beer.
Khi cho m t b c x cóăc ngăđ banăđ u (I0) chi u qua m t kh i v t ch t thì b c x
thuăđ căsauăkhiăđiăquaăkh i v t ch tăthuăđ căcóăc ngăđ (I) s có s suy gi m giá tr . Do khiăđiăquaăs b h p th d năn ngăl ng bên trong kh i ch t do khi m t ngu n sáng chi u vào trong m tămơiătr ng có s thayăđ i v chi t su t s sinh ra hi năt ng tán x và hi n h p th b i các thành ph năcóăkíchăth tăđ l n. Các b c x tán x s gây nên hi năt ng b l chăđ ng truy n qu đ o c a b c x khi truy n qua kh i ch tănh ngănóăv n s ti p t căđ c truy năqua,ăng c l i s có xác su t x y ra hi năt ng kh i v t ch tănƠyăkhiăđ c chi u b c x vào trong s hoàn toàn
26
h p thu m t s photonă đ chuy n ngu nă n ngă l ng photon này tr thƠnhă n ngă l ngăđ t ngăcácăph n ng c a phân t trong kh i ch t, đơyălƠămôăc ăquanăkhiă
đ c chi u b c x s có m t ph n h p th d n ngu năn ngăl ng quang này chuy n
đ i tr c ti p thành ngu năn ngăl ng sinh h căđ ti n hành các quá trình bi năđ i c u trúc sinh h c.
Quaăđó,ătaăcóăth th yăđ c nguyên lý c a hi năt ng quang sinh d a trên vi c h p th các ngu năn ngăl ng photon r i chuy n d n ngu năn ngăl ng này thông qua các lo i t bào trong mô và chuy n d n thành d ng n ngăl ng sinh h c (ATP).