Тепловая абляция мягких и твердых биологических тканей

Один из методов лечения онкологических заболеваний - тепловая абляции мягких и твердых биологических тканей плазменными наночастицами, нагретыми короткими и ультракороткими лазерными импульсами. Цель плазмонной лазерной нанохирургии / наноабляции заключается в том, чтобы доставлять чрезвычайно точные тепловые взрывы запрограммированными паттернами в раковые клетки, аномальные клеточные органеллы или мутированные молекулы ДНК для их разрушения. Короткие и ультракороткие лазерные импульсы представляют ключевой интерес для точной наноабляции, поскольку они могут обеспечить отложение тепловой энергии в целевую область на много порядков быстрее, чем процесс диффузии тепла, который отводит тепло в соседние здоровые клетки

. Исследователями выполнено нестационарное моделирование термической абляции для коротких и ультракоротких одноимпульсных взаимодействий лазер-наночастица-ткань, а также моделирование многоимпульсной плазмонной абляции наночастиц, использующее повторение ультракоротких импульсов. Световые волны подвергаются дифракционному распространению на оптоволоконной границе и доставляют электромагнитную энергию для биологической ткани, содержащей наночастицы. Электромагнитная волна вызывает колебания заряда электрона на поверхности частицы, но частота и сила этих колебаний зависит от различия в комплексном показателе преломления между частицей и окружающей средой