Системы терагерцового излучения для биологии и медицины

1. Введение………………………………………………………………….....…3
2. ТГц - излучение при анализе биообъектов……………………….……..…..6
3. ТГц- излучение в медицине…….……………………………………….…..10
4. ТГц – излучения при лечении онкологии…………………………...……..12
5. ТГц-системы обеспечения безопасности…………………………….…….17
6. Заключение…………………………………………………………………...22
7. Список используемой литературы………………………………………….23

Весь текст будет доступен после покупки

1. Введение.
Лазер – это принципиально новый источник электромагнитного излучения оптического диапазона. Как известно, оптическое излучение обусловлено переходами валентных электронов атомов и молекул из возбужденных стационарных состояний в состояния с меньшей энергией. До создания первого лазера в 1960 г. все источники оптического излучения были тепловыми либо люминесцентными. В тепловых источниках возбуждение валентных электронов обусловлено нагреванием излучающего вещества, например - электрическим током, как в лампах накаливания. В люминесцентных источниках используются различные способы возбуждения валентных электронов: облучением ультрафиолетовым светом (в этом случае имеет место фотолюминесценция), бомбардировкой электронным пучком (катодолюминесценция), за счет протекания химических реакций (хемилюминесценция), и т.п. В лазерных источниках используется явление вынужденного (индуцированного) испускания; в соответствии с этим слово «лазер» представляет собой аббревиатуру английского словосочетания «light amplification by stimulated emission of radiation».
Следует отметить, что помимо слова «лазер» в научной литературе часто используется термин «оптический квантовый генератор» (ОКГ); соответственно процесс возникновения лазерного излучения иногда называется генерацией. [11]

Весь текст будет доступен после покупки

2. ТГц-излучение при анализе биообъектов.
Известны применения ТГц-излучения для распознавания структурных состояний белков, мониторинга рецепторных связей, без маркерного секвенрования (определение их аминокислотной или нуклеотидной последовательности) ДНК, визуализации и каталогиза¬ции поглощения и механизма контрастирования в тканях, исследования радиационных эффектов в биопроцессах и образцах. Поскольку энергия ТГц-фотонов мала (несколько милливольт), то повреждения клеток или тканей вследствие тепловых эффектов незначительны, так как сильное резонансное поглощение маловероятно. В то же время эти энергии согласуются с молекулярны¬ми вибрационными, торсионными и либрационными модами в жидкостях и твердых телах, что важно для спектроскопии. При прохождении ТГц- излучения через ткани доминирует механизм рассе¬яния Мая—Тиндаля (f2), а не механизм рэлеевского рассеяния (f4), который преобладает в ИК- и ви¬димом диапазонах, поскольку размер клетки много меньше длины волны. При этом наиболее важными свойствами материалов являются электрическая восприимчивость и объемная проводимость. При взаимодействии ТГц-излучения с биоматериалами имеет место сильное поглощение из-за диэлектри¬ческой поляризации.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Научно технический журнал «Наноиндустрия» выпуск №6/2014 статья «Применение терагерцевого излучения в биологии и медицине» г. Гариев, В. Лучинин.
2. Зигель П. Терагерцовая технология в биологии и медицине. – IEEE Trans. О микроволновой печи и технике, V. 52, №10, 2004.
3. Fitzgerald A., et al. Каталог оптических свойств тканей человека на терагерцовых частотах. – J. Biol. Физ., В. 29, вып. 2/3, 2003.
4. Giovenale E., et al. Измерения поглощения и диффузии биологических образцов с помощью ТГц – лазера на свободных электронах. - J. Biol. Физ., В. 29, вып. 2/3, 2003.
5. Mickan S., et al. Обнаружение биоаффинности без этикеток с использованием ТГц-технологии. – Физ.-Мед. Биол., V. 47, № 21, 2002.
6. Боливар п. и др. Бесклейковое зондирование генов методом ТГц-зондирования во временной области. – Физ. Мед. Биол., V. 47, № 21, 2002.
7. Markelz A., et al. ТГц-спектроскопия во временной области биомолекулярных конформационных мод. – Физ.-Мед. Биол., V. 47, № 21, 2002.
8. Crawley D., et al. ТГц-импульсная визуализация: пилотное исследование потенциальных применений в стоматологии. – Caries Res., V. 37, No. 5, 2003.
9. Миттлман Д. ТГц-визуализация, в зондировании с ТГц-излучением. – Ред. Берлин, Германия: Springer-Verlag, p. 117-153, 2003.
10. Woodward R., et al. ТГц-импульсная визуализация в отражательной геометрии кожной ткани с использованием метода анализа временной области.
11. Основы физики лазеров: учебное пособие по курсу «Физика» для студентов БГУИР всех специальностей и форм обучения/ И.И.Сергеев.-Минск: БГУИР, 2010.- 30 с : ил.
12. Газета "Советский физик" статья профессора Д.Р. Хохлова https://phys.msu.ru/rus/about/sovphys/ISSUES-2014/05(108)-2014/20654/
13. Федеричи Дж. [И др.] ТГц изображения и зондирование для безопасности применения - взрывчатые вещества, оружие и наркотики // Semicond. Sci., Technol. 2005. N 20. С. 266.
14. Чжан X. Фотоника воздуха: тера-среднее ИК-излучение, НАТО Наука ради мира и безопасности, серия B: физика и Биофизика, Springer Science (2011)

Весь текст будет доступен после покупки