فصلنامه لیزر در پزشکی
سال دهم شماره 2 (پیاپی 50، تابستان 1392)

لیزر درمانی درون وریدی (Endovenous laser treatment-EVLT) یک روش گرما درمانی به صورت حداقل تهاجمی برای درمان رگ های واریس است. استفاده از لیزر مزایای زیادی بر روش های جراحی دارد که از آن جمله می توان به افزایش دقت، خونریزی کمتر و دست کاری کمتر بافت اشاره کرد. مدل کردن بهینه اثر لیزر بر بافت برای بهتر شدن درمان و حفظ بافت سالم امری ضروری است. هدف از این مقاله ارائه مدلی برای شبیه سازی میزان حرارت و آسیب وارد بر بافت رگ در طول موج های مختلف لیزر دیود است.
برای این کار، مدلی سه بعدی طراحی شده است. رگ به صورت استوانه ای متقارن فرض شده است که توسط بافت همگن مجاور احاطه شده است. از روش مونت کارلو برای مدل سازی انتشار نور درون بافت استفاده شده است. سپس روش المان محدود برای مدل کردن معادله پنس برای بررسی افزایش دمای درون بافت به کار گرفته شد و در نهایت میزان آسیب به بافت توسط معادله آرنیوس محاسبه گردید.
یافته ها و بر اساس نتایج به دست آمده از شبیه سازی در طول موج های پایین به دلیل ضریب جذب بالاتر نور در طول موج 980 نانومتر درمقایسه با طول موج 810 نانومتر، حرارت بیشتر و در نتیجه آسیب بیشتر به دیواره در این طول موج ایجاد شده است. نتایج نشان دادند در طول موج 1470 نانومتر در مقایسه با طول موج 980 نانومتر می توان با به کارگیری توان های کمتر لیزر به نتایج مطلوب مشابه دست یافت. در بررسی تاثیر مدت زمان تابش در ایجاد حرارت در بافت، به ازاء اعمال انرژی یکسان با تغییر توان و مدت زمان تابش، شبیه سازی ها نشان دادند که افزایش مدت زمان تابش با اعمال توان کمتر در مقایسه با اعمال لیزر با توان بیشتر حرارت بیشتر و مدت زمان تابش کمتری را به همراه خواهد داشت.

عصاره گیاه هوفاریقون با نام علمی Hypericum perforatum L. به عنوان یک حساس گر نوری جدید برای درمان فتودینامیکی در چندین مطالعه آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. اما، چنین به نظر می رسد که فعالیت فتوتوکسیک این عصاره تاکنون به شکل مستقل بر روی باکتری ها مطالعه نشده است. لذا، هدف از این پژوهش بررسی اثر فتوتوکسیک عصاره گیاه Hypericum perforatum (به شکل قطره خوراکی هایپیران) بر سویه های استاندارد Enterococcus faecalis (ATCC 11700)، Staphylococcus aureus (ATCC 25923) و Escherichia coli (ATCC 25922) در حالت پلانکتونیک بود.
اثر غلظت های غیر توکسیک عصاره هوفاریقون به عنوان حساس گر نوری (100برابر، 200 برابر، 500 برابر رقیق شده) در زمان تابش 5 دقیقه بر فعالیت فتوتوکسیک این عصاره بر روی باکتری های مورد نظر بررسی شد.
حساس سازی نوری عصاره (در رقت 100/1) با استفاده از نور نارنجی LED (J/cm2 24) قادر به کاهش log10 5-4 در تعداد باکتری های مورد آزمون بود.
مطالعه حاضر نشان داد این عصاره می تواند به عنوان یک حساس گر نوری جدید و موثر برای فتودینامیک تراپی ضد میکروبی در شرایط آزمایشگاهی مطرح باشد. مطالعات بیشتری نیاز است تا اثر فتوتوکسیک این عصاره در کشت سلول، مدل حیوانی و در نهایت در بالین بررسی شود.

در این مطالعه تاثیر سینرژیک دگزامتازون (Dexa) و فراصوت با شدت پایین (LIUS) بر تمایز استئوژنیک سلول های بنیادی مزانشیمی جدا شده از مغز استخوان رت (rMSCs) مورد بررسی قرار گرفت. فرضیه تحقیق، امکان وجود اثر سینرژیک دو عامل فوق بر القای تمایز استئوژنیک سلول های بنیادی در محیط آزمایشگاهی بود.
دستگاه فراصوت با فرکانس MHz 3 کالیبره شد. rMSCs از استخوان های ران و ساق پای رت جدا شده و کشت داده شدند. سلول ها با هدف خالص سازی تا پاساژ سوم پیش برده شدند. سلول های خالص شده پاساژ سوم در دو گروه حاوی دگزامتازون با غلظت 8-10 میلی مول و دگزامتازون و فراصوت با شدت mW/cm 2 355 در مد پیوسته و در زمان 5 دقیقه به صورت روزانه و تا 14 روز قرار گرفتند در حالی که گروه کنترل فقط دگزامتازون داشت و هیچ فراصوتی دریافت نکرد. آنالیزهای سنجش فعالیت آلکالین فسفاتاز و روش RT-PCR نیمه کمی برای بیان ژن های آلکالین فسفاتاز، استئوکلسین و استئوپونتین به ترتیب در روزهای اول، دوم، سوم، پنجم، هفتم، نهم، یازدهم و چهاردهم بعد از تحریک انجام گرفت. نتایج نشان داد که فعالیت آلکالین فسفاتاز در گروه فراصوت و دگزامتازون به طور معنی داری بیشتر از دگزامتارون بود (005/0 p ≤) و آنالیز RT-PCR نیمه کمی تفاوت معنی داری را در بیان ژن های تمایزی در دو گروه نشان داد (005/0 p ≤).
این تحقیق بیان می کند که دگزامتازون و فراصوت کم توان در تمایز استئوژنیک MSC ها یک اثر سینرژیک می باشد و امکان بقای سلولی را نیز افزایش خواهد داد.

گلیوبلاستوما بدخیم ترین و معمول ترین فرم تومورهای سیستم عصبی مرکزی می باشد. گرچه گلیوبلاستوما به نقاط دوردست متاستاز نمی دهد، ولی به دلیل حساسیت مکان تومور، جراحی در بسیاری از موارد امکان پذیر نمی باشد. پرتودرمانی روشی مناسب و مفید جهت مقابله با این نوع تومور می باشد که می تواند پس از جراحی جهت از بین بردن سلول های باقی مانده یا به تنهایی مورد استفاده قرار گیرد ولی اغلب تومورهای گلیوبلاستوما مقاومت پرتویی بالایی از خود نشان می دهند. بنابراین تلاش برای یافتن ترکیبات بیولوژیکی که پاسخ سلول های توموری را به پرتو افزایش دهند، اثربخشی پرتودرمانی را بهبود می بخشد. هدف از مطالعه حاضر بررسی اثر ترکیب گیاهی گاسیپول بر پاسخ سلول های توموری گلیوما به پرتو در رده سلولی U-87 MG می باشد.
با توجه به نتایج به دست آمده از تست تریپان بلو و کلونی زایی با دارو، غلظت M μ 1 که حداقل تاثیر را بر روی Viability و کلونی زایی داشت، برای انجام سایر تست ها انتخاب گردید. پس از یافتن غلظت مناسب دارو، تست کلونی زایی در حضور دارو و دوزهای مختلف پرتو (2، 4 و 6 گری)، هریک به تنهایی و تیمار ترکیبی از آن ها انجام گرفت. رده سلولی U-87 MG از سلول های آستروسیت (نوعی سلول گلیال یا پشتیبان) گلیوبلاستومای بدخیم انسانی جدا شده است. این رده سلولی از انستیتو پاستور ایران تهیه شده است.
نتایج نشان داد که در تیمارهای ترکیبی (پرتو +گاسیپول) در مقایسه با تیمارهای تنها، توانایی کلونی زایی سلول های توموری گلیوبلاستوما به طور معنی داری کاهش یافته است. از سوی دیگر داده های حاصل از منحنی بقا، واکنش میان گاسیپول و پرتو را به صورت سینرژیسم نشان می دهد بدین معنی که اثر گاسیپول به همراه پرتو در کاهش کسر بقا از مجموع اثر هر یک به تنهایی بیشتر است. از مهم ترین دلایل مقاومت پرتویی سلول های گلیوما می توان بیان بالای پروتئین های آنتی آپوپتوتیک را ذکر نمود که مهار این پروتئین ها توسط گاسیپول سبب افزایش پاسخ این سلول ها به پرتو گردیده است.

در این مقاله به طراحی پالایشگر جدیدی به نام نانو پالایشگر پلاسمونیکی چند دندانه ای زنجیره ای (CM1-r-TPNF) پرداخته شده است که به دلیل داشتن عملکرد گذردهی زیر طول موجی امواج الکترومغناطیس می توان آن را در ابعاد هندسی بسیار ریز، در مقیاس نانومتر، طراحی و تولید کرد و در ساخت ابزار ریزساختار دقیق پزشکی مانند MEMS ها به کارگرفت.
این نانو پالایشگر با مدل سازی به روش تفاضل محدود در حوزه زمان (FDTD) در فضای مجازی طراحی و شبیه سازی شده و بررسی عملکرد آن با استفاده از اصل برهم نهی صورت گرفته است. برای اطمینان درستی نتایج با نتایج حاصل از روش هم ارز مداری (ECM) مقایسه شده است.
CM1-r-TPNF از کنار هم قرار گرفتن زنجیروار r نانو پالایشگر پلاسمونیکی چند دندانه ای شکل می گیرد و در محدوده طول موج های 400 نانومتر تا 5 میکرومتر کاربرد دارد و می تواند هم نواحی بسیار باریک میان گذر و هم پهناهای بسیار وسیع میان نگذر را با دقت بالا تولید نماید که فرآیند مربوط به هر دو مورد در مثال هایی آورده شده است.
با توجه به ویژگی های CM1-r-TPNF استفاده از آن در ساخت ابزار دقیق و ریز ساختار فوتونیکی بسیار مناسب است. در بیناب گذردهی نسبی، آن دو فاکتور شدت دامنه و پهنای باریکه گذردهی به هم وابسته اند که می توان بر حسب مورد و برای کاربردهای گوناگون یکی را نسبت به دیگری در اولویت قرار داد. البته بر اثر افزایش درصدی موج رفتاری نوسانی پلکانی و عملکردی کاواک گونه خواهند داشت.