خلال العقود الثلاثة الأخيرة من القرن العشرين، تم اكتشاف تطبيقات مفيدة لأشعة الليزر في مجالات الطب والجراحة وطب العيون والصناعة والتحكم الآلي والاتصالات والكيمياء وما شابه ذلك. حتى هذه النقطة، أصبح الليزر أداة تُستخدم لعلاج الأمراض الخطيرة (السرطان) باستخدام العلاج الضوئي الديناميكي، حيث تُحقن مادة حساسة من الضوء في الجسم المصاب، ومن ثم يُمكن استخدام الليزر بطول موجة 630 نانومتر لإجراء تفاعل كيميائي يُنتج مادة سامة لقتل الأورام. كما يُمكن استخدام الليزر في تعقيم الدم في بنوك الدم التي تُنقيه من البكتيريا والفيروسات.[1-9]<br /><br />تأثير الأنسجة على الليزر<br /><br />تأثير الأنسجة على ضوء الليزر: عند سقوط شعاع الليزر على نسيج، تحدث أربع ظواهر فيزيائية أساسية كما هو موضح في الشكل الأول: الانعكاس والانكسار، الامتصاص، التشتت والنفاذية، والقيم النسبية والمطلقة لهذه الظواهر، وطول موجة ضوء الليزر، والظاهرة الفيزيائية المؤثرة على طول حافة الليزر، وخصائصه. tusses<br />تأثير الليزر على المادة الحيوية<br />عند امتصاص مادة حيوية (نسيج، معلق بكتيري، ... إلخ) لضوء الليزر، يمكن أن يُنتج عنه أنواع مختلفة من التأثيرات، وذلك حسب طول موجة إشعاع الليزر، وكثافة الطاقة، ومدة النبضة، وطبيعة المادة الحيوية.<br /><br />يمكن تصنيف تأثيرات الليزر على المادة الحيوية وفقًا لاعتمادها على الطول الموجي، إلى تأثيرات تعتمد على الطول الموجي، وتأثيرات مستقلة عن الطول الموجي.<br /><br />I. التفاعل الضوئي الكيميائي<br /><br />عند شدة ليزر منخفضة، يمكن لإشعاع الخلايا عند طول موجي معين أن يُنشط بعض المكونات الطبيعية في المادة الحيوية. وبهذه الطريقة، يمكن تغيير تفاعلات كيميائية حيوية محددة، بالإضافة إلى عملية الأيض الخلوية الكاملة. يُعتقد أن هذا التفاعل يُشكل أساس تأثير الليزر منخفض الطاقة (التحفيز الحيوي). يتضمن الاستئصال الضوئي الكيميائي تفككًا ضوئيًا أو كسرًا مباشرًا للروابط داخل الجزيئات في البوليمرات الحيوية، نتيجة امتصاص الفوتونات الساقطة، ثم إطلاق المادة الحيوية لاحقًا[10]. يحدث هذا عندما تكون طاقة الفوتون الساقط مساوية لطاقة رابطة الجزيئات الحيوية، ثم يحدث التحلل الكيميائي، مما يؤدي إلى تشغل النواتج بسرعة حجمًا أكبر من الحجم الأولي، مُشكلةً عملية الاستئصال [11، 12].<br /><br />II التفاعل الضوئي الحراري<br /><br />يشير مصطلح التفاعل الحراري إلى مجموعة كبيرة من أنواع التفاعل، حيث تُمثل زيادة درجة الحرارة المحلية تغيرًا مهمًا في المعلمة. يمكن إحداث التأثيرات الحرارية إما عن طريق الموجات المستمرة أو إشعاع الليزر النبضي. عند درجة حرارة 60 درجة مئوية، يحدث تمسخ للبروتينات والكولاجين، مما يؤدي إلى تخثر الأنسجة ونخرها. عند درجة حرارة 100 درجة مئوية، تبدأ جزيئات الماء الموجودة في معظم الأنسجة بالتبخر. تُعد حرارة تبخر الماء العالية مفيدة، حيث يحمل البخار الناتج الحرارة الزائدة ويساعد على منع أي زيادة في درجة حرارة الأنسجة المجاورة. بسبب الزيادة الكبيرة في الحجم أثناء انتقال الطور هذا، توجد فقاعات غازية تُسبب تمزقات ميكانيكية وتحللًا حراريًا لشظايا الأنسجة. عند درجات حرارة تتجاوز 150 درجة مئوية، يحدث الكربنة، وهو ما يمكن ملاحظته من خلال اسوداد الأنسجة المجاورة وتسرب الدخان. لتجنب الكربنة، عادةً ما يتم تبريد الأنسجة إما بالماء أو الغاز. وأخيرًا، بعد 300 درجة مئوية، يمكن أن يحدث الانصهار،[13،14] اعتمادًا على المادة المستهدفة.