Как лазер режет плоть

21.12.2007

Ученые из США выяснили, что лазер режет живую ткань разными способами. Лазерный скальпель в руках хирурга - уже не экзотика. Однако физики до сих пор не до конца понимают, как же он работает.

Ясность попытались внести ученые из университета Вандербильта (США) во главе с доцентом Шейн Хатсон. Приняв, что поскольку тело человека большей частью состоит из воды, они ставили опыты именно на этом веществе, а потом перешли к поиску отличий во взаимодействии лазерного луча с биологическими тканями.

Как оказалось, инфракрасный лазер фактически сжигает вещество, разрушая составляющие его молекулы. При этом он сплавляет ткани, закупоривая кровеносные сосуды, поэтому такой лазер применяют во время операций, связанных с большим кровотечением.

Совсем по-другому работают импульсные лазеры видимого и ультрафиолетового диапазонов: они возбуждают не молекулы, а отдельные электроны. Те порождают настоящие лавины заряда, образуя микрооблака плазмы. Взрываясь, эти облачка раздвигают молекулы ткани, повреждая их в меньшей степени. Не случайно именно такие лазеры применяют во время тонких операций на глазе или мозге.

За перенос электронов в клетке отвечает специальная молекула, NADH. Она легко поглощает фотоны в ближнем ультрафиолете, и освободившиеся в результате электроны инициируют возникновение облачка плазмы. Но живые ткани различаются по содержанию NADH. Например, в роговице глаза этого вещества нет, поэтому она ведет себя под лазерным скальпелем подобно водному гелю.

<< Назад: Компьютерный взгляд на искусство 22.12.2007

>> Вперед: Дисплей хирурга 19.12.2007

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Испытано летающее такси на электрической энергии 21.04.2017 Стартап Lilium из Мюнхена сообщил об успешных испытательных полетах над Германией прототипа самолета вертикального взлета и посадки (СВВП, VTOL) Lilium Jet - компактной версии будущего "летающего такси". VTOL обладает возможностями вертолета в плане взлета, обходясь без большой взлетно-посадочной полосы, но после взлета он способен достичь более высокой скорости полета с неподвижным крылом - как самолет. Баварская компания, в число инвесторов которой входит сооснователь Skype Никлас Зеннстрем (Niklas Zennstrom), заявила, что на базе прототипа будет создан пятиместный самолет, способный осуществлять вертикальный взлет и посадку, который можно будет использовать в качестве городского воздушного такси и для поездок. В ходе летных испытаний двухместный прототип Lilium Jet произвел ряд сложных маневров, включая переход в воздухе из режима парения (как у дрона) в горизонтальный полет "на крыльях". Главным преимуществом будущего "воздушного такси" Lilium является использование только возобновляемой электрической энергии. Многие из разработчиков технологий VTOL предпочитают полагаться на гибридные двигатели, чтобы обойти некоторые проблемы проектирования и производительности, которые имеются при использовании электрического двигателя. Дальность полета Lilium Jet на одном заряде батареи составляет 300 км, максимальная скорость равна 300 км/ч. Компания Lilium была основана в 2015 году четырьмя выпускниками Мюнхенского технического университета. В 2016 году ей удалось привлечь 10,6 млн евро инвестиций от венчурной фирмы Atomico Partners, возглавляемой Зеннстремом, и инвестиционной компании e42.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025