Uses of lasers in microsurgery and bioprinting
b-biotech-blog
1. مقدمة :
تعرفنا في مقالات سابقة على تعاريف البيو تكنولوجيا الرسمية والدولية وكذا تاريخها ومستقبلها ، كما تعرفنا على العلوم الأساسية و التقنية وغير التقنية و العلوم الإقتصادية والتجارية والمالية والإدارية وكذا العلوم الإجتماعية والإنسانية المساهمة في البيوتكنولوجيا إلى جانب العلوم الجنائية والعسكرية والأمنية وفروعها المساهمة في البيوتكنولوجيا . كما تعرفنا على علم ليزر البيوضوئيات و تاريخ الليزر وخصائصه وعلى مبادئى عمله و أسس تصنيفه وخطورته وعلى أنظمة استلامه وتوصيله وتطبيقاته الطبية واستخداماته في التصوير والتشخيص الطبي و العياني وفي التحفيزه الحيوي وعلى تأثيره الحراري الضوئي والميكانيكي والكيميائي الضوئي. وفي هذه المقالة سنتعرف على إستخدامات الليزر في الجراحة المجهرية والطباعة الحيوية.
2. إستخدامات الليزر في الجراحة المجهرية والطباعة الحيوية
· لليزر نطاق واسع من التطبيقات في مجالات مختلفة، بما في ذلك الطب. وفيما يلي وصف موجز لكيفية استخدامها في الجراحة المجهرية والطباعة الحيوية:
1. **الجراحة المجهرية:**
يُستخدم الليزر في الجراحة المجهرية لإجراء شقوق دقيقة وبأقل تدخل جراحي في الأنسجة الحساسة. وهذا مفيد بشكل خاص في جراحات العيون وجراحة الأعصاب والجراحة التجميلية الترميمية وجراحة الأوعية الدموية. تقلل دقة الليزر من تلف الأنسجة المحيطة وتسرع عملية الشفاء وتقلل من خطر حدوث مضاعفات.
اما
الجراحة المجهرية الليزرية للكروموسومات فيمكن عرضهــا بمثال اســـتخدام ليزر
النتروجيـــن النبضي في قطـــع النهايــة البعيـــدة للــذراع الطويـــل من
الكروموســوم B لنبـــات الجودار (Rye)
وتحليلهـــا وراثيـــاً ودراســة تتابعهــا باســتخدام محلل التتابعـات الآلـــي
المعتمد على التفلور الليــزري (Automated laser Fluorescent (A.L.F) DNA Sequencer) (Houben et al., 1996)
·
كما
استخدمت تقنية التشريح والتقطيع المجهري اليزري Laser-Assisted
microdissection (LAM) لأغراض التحليل
الجزيئية كتحليل الدنا والرنا والبروتيوميكس لعينات الأنسجة المصابة للكشف عن أورام القولون و الثدي والمثانة(and Murray 2005 Graeme)
·
وفيمـــا
يتعلـــق بالربط المتعـــارض (Cross linkage) فقد اثبـــت الليزر فــوق البنفســـجي (nm266 = l) عالـــي الشــدة وقصيــر النبضــــات (نانو او بيكوثانيــة)
كفاءتـه العاليــة في تكويـــن معقـــدات دنا- بروتين (Verena et al., 1996; Mutskov et al., 1997) او رنا- بروتين، مختبريــاً او حيوياً (Dobrov et al., 1989).
والدراســات الحركيــة للارتباط المتعــارض المســتحث ليزريـــاً موضحــة بمثـال
تفاعـــل بروتينــات الارتبـــاط في الموقــع TATA
(TATA-Binding Protein) (TBP)،
مع حفاز الفايروس Adenovirus E4 (Moss et al., 1997)
شكل1: أداة الجراحة الخلوية
المستندة على ليزر البيوضوئيات (BLAST) والمستخدمة في تشريح الكروموسومات والتحويل
الوراثي والهندسة الحيوية للخلايا الجذعية والتنظيم الجيني
·
كما
استخدم الليزر المعزز للطباعة الحيوية Laser Assisted
Bio-printing (LAB) للخلايا والمواد
البيولوجية والهندسة النسيجية باعتماد النقل الليزري الموجه للأمام Laser Induced
Forward Transfer (LIFT) (Guillotin, etal.2013)
شكل 2: رسم تخطيطي لنظام النقل الأمامي المحتث ليزريا والمستخدم في الطباعة الحيوية والهندسة النسيجية
2. **الطباعة الحيوية:**
الطباعة الحيوية هي تقنية ناشئة يتم فيها استخدام الليزر لطباعة الأنسجة الحية ثلاثية الأبعاد. في هذه العملية، يتم دمج الخلايا الحية مع المواد الحيوية لإنشاء هياكل معقدة تحاكي بنية ووظيفة الأنسجة الطبيعية. يُستخدم الليزر لترسيب الخلايا والمواد الحيوية بدقة طبقة تلو الأخرى، مما يتيح تصنيع أنسجة مصممة خصيصًا لتطبيقات الطب التجديدي، مثل هندسة الأنسجة وتصنيع الأعضاء الاصطناعية.
خلاصة
باختصار، يلعب الليزر دورًا حاسمًا في الجراحة المجهرية من خلال تمكين إجراءات دقيقة وبأقل تدخل جراحي، وفي الطباعة الحيوية من خلال تسهيل تصنيع الأنسجة الحية المخصصة للتطبيقات الطبية.
للمزيد من المعلومات الإطلاع على كتاب
Laser Biophotonics: Principles and Applications in Medicine and
Life Sciences
تعليقات
إرسال تعليق