Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Alapfogalmak. ionizáló sugárzásnem ionizáló sugárzás frekvencia gamma sugárzás röntgen ultraibolya infravörös látható mikrohullám rádióhullám mobil telefon.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Alapfogalmak. ionizáló sugárzásnem ionizáló sugárzás frekvencia gamma sugárzás röntgen ultraibolya infravörös látható mikrohullám rádióhullám mobil telefon."— Előadás másolata:

1 Alapfogalmak

2 ionizáló sugárzásnem ionizáló sugárzás frekvencia gamma sugárzás röntgen ultraibolya infravörös látható mikrohullám rádióhullám mobil telefon A fény és rokonai Elektromágneses sugárzások

3 narancs sárga zöld cián kék ibolya vörös látható fény UV-A nm UV-B nm UV-C nm ultraibolya fény A fény tartományai infravörös fény

4 fényforrásszövetekmolekulák Mit bocsát ki?Mit enged át?Mit nyel el? A biológiai hatást befolyásolják:

5 Optikai ablak Behatolási mélység Távközlési ablak 10 km 100 km 200 km 500 km ózon röntgengammarádió hullámokfény

6 Fotofizikai folyamat (fényabszorpció) Fotokémiai reakció Fotobiológiai következmény A biológiai hatás kialakulásának lépései A fény elnyelődése a fotobiológiai hatás kialakulásának feltétele

7 Fényabszorpció feltétele elnyelő atom/molekula megfelelő hullámhosszúságú fény a kettő találkozása

8 A fény behatolási mélysége a bőrben A behatolási mélység hullámhosszfüggő (abszorpció, reflexió) A legnagyobb a vörös tartományban

9 Behatolási mélység δ : az a távolság ahol a beeső intenzítás 37% -ra csökken δ függ a szövet vérellátottságától δ függ a jelenlévő kromofóroktól δ legnagyobb nm tartományban Lézer(λ)δ CO 2 (10.6  m) mm Holmium (2.9  m) mm Ar+ (488, 514 nm) mm Nd:YAG (1064 nm) 2-6 mm

10 A fény behatolási mélysége a szemben A behatolási mélység hullámhosszfüggő (abszorpció, reflexió)

11 Fényt elnyelő molekulák (kromofórok) az emberi szervezetben Endogén kromofórokExogén kromofórok pl. ételfestékek kozmetikumok gyógyszerek pl. nukleinsavak fehérjék melanin

12 Endogén kromofórok abszorpciós spektruma (1) Hullámhossz (nm) Relatív optikai denzitás DNS purin és pirimidin bázisai

13 Endogén kromofórok abszorpciós spektruma (2) DNS purin és pirimidin bázisai fehérjék aromás aminósavai Hullámhossz (nm) Relatív optikai denzitás

14 Hullámhossz (nm) Relatív optikai denzitás Endogén kromofórok abszorpciós spektruma (3) hemoglobin  -karotin

15 Hullámhossz (nm) Endogén kromofórok abszorpciós spektruma (4) hemoglobin  -karotin Melanin Relatív optikai denzitás

16 Fényabszorpció következménye: gerjesztett állapot a gerjesztett állapot megszünése Fényemisszió Fotokémiai reakcióTermikus átmenet Kvantumhatásfok (  ) : az egy “B” keletkezéséhez szükséges elnyelt fotonok számának a reciproka AB h  =1

17 Az elektronátmenetek egyszerűsített Jablonsky diagramja gerjesztés (1) sugárzás nélküli átmenet (2) fluoreszcencia (3) intersystem crossing (4) foszforeszcencia (5)

18 Fotokémiai reakciók Direkt Indirekt vagy szenzibilizált Az elnyelő molekula új kémiai kötések kialakításában vesz részt Az elnyelő molekula elektron vagy energia átadásában vesz részt

19 Direkt fotokémiai reakció (1) Cikloaddíció – pl. pirimidin dimerek kialakulása a DNS-ben UVB - UVC TiminTimin dimer

20 Direkt fotokémiai reakció (2) Lineáris addíció – pl. vízaddició a DNS-ben Hidratációs termék

21 + HS – CH 2 CHCHCOOH NH 2 H S – CH 2 CHCHCOOH UVB - UVC NH 2 H 2 Direkt fotokémiai reakció (2) Lineáris addíció –DNS – fehérje keresztkötés Timincisztein

22 Direkt fotokémiai reakció (3) Izomerizáció – pl. urokánsav transz – cisz izomerizációja UVB - UVC transz-urokánsav cisz-urokánsav

23 H Direkt fotokémiai reakció (4) Fragmentáció riboflavinlumiflavin UV - VIS

24 + O 2 + hν C C C C CH CH 3 H3CH3C H3CH3C H2H2 H2H2 H2H2 3β-Hydroxy-5ά-hydroperosy-Δ 6 -cholestene Direkt fotokémiai reakció (5) C C C C CH CH 3 H3CH3C H3CH3C H2H2 H2H2 H2H2 OOH Oxidáció cholesterol

25 Indirekt fotokémiai reakciók Energiaátadás Elektronátadás D D* h D* + A D + A* Termék: szinglet oxigén D D* h D* + A D + + A - Termék : reaktív szabadgyök

26 Elektronátadással járó kölcsönhatások termékei

27 DNS relatív abszorpciója Ultraibolya fény mutagén hatása az E. coli baktériumon A hatásosság hullámhosszfüggő A hatást feltehetően a DNS-ben elnyelődő fotonok okozzák

28 Hatásspektrum: egy adott biológiai folyamat kiváltásának hullámhossz szerinti eloszlása -a hatás mértéke a hullámhossz függvényében – felületegységre eső azonos energia esetén -azonos hatás kiváltásához szükséges, felületegységre eső energia reciproka* a hullámhossz függvényében *Hatáskeresztmetszet:  [m 2 /J ] Ha a kvantumhatásfok független a hullámhossztól, akkor egy molekula abszorpciós spektruma és az általa kiváltott fotobiológiai folyamat hatásspektruma párhuzamos egymással

29 Hatáskeresztmetszet (cm 2 /J) Hullámhossz (nm) Az E. coli baktériumon fotoinaktivációjanak hatásspektruma

30 Fény által indukált folyamatok a szövetekben Fény elnyelődése Sugárzás Szöveti autofluoreszcencia Exigén kromofórok fluoreszcenciája Sugárzásmentes átmenet Fotokémiai reakció Fotoabláció Foto dis z rup ció Hőhatás - Plazama által indukált abláció Sejtszerkezet direkt destrukciója Nagy intenzitású fényimpulzus okozta lökéshullám Nagy intezítású UV sugárzás hatására Koaguláció, Vaporizáció, Karbonizáció Szövetek fragmentálódás, szétválása mechanikai hatásra

31 Autofluoreszcencia Endogén fluorfórok jelenléte a sejben vagy az extracelluláris matrixban) Szövettől és lokalizációtól függő Different fluoreszcencia spektrum Eltérő fluoreszcencia spektrum normális, premalignus és malignus szövetben NADH fluoreszkál, NAD+ nem

32 Hőhatás Vibrációs relaxáció energiájából Nem specifikus, gyenge λ-függés 1, Koaguláció : t > 60 o C 2, Vaporizátió t>100 o C (termikus) abláció 3, Karbonization, t>150 o C 4, Melting (Olvadás); nagy I impulzus lézerből

33 Fotoabláció UV lézer impulzus (10MW/cm GW/cm 2 ) Excimer lézerek (193 nm-351 nm), ns impulzus Refraktív kornea sebészet, szövet “contoruing” (sculpting)

34 Fotodiszrupció Lágy szövetekben v. testfolyadékokban nagy irradianci hatására Plasma ablation localized; photodisruption spreads due to shock waves emanating ns- os impulzusok; ps-os impulzusok: diszrupció és abláció Felhasználás ->minimally intrusive sebészet –Post-katarakta sebészet – lencse posterior capsulotomy –laser-induced lithotripsy of urinary calculi


Letölteni ppt "Alapfogalmak. ionizáló sugárzásnem ionizáló sugárzás frekvencia gamma sugárzás röntgen ultraibolya infravörös látható mikrohullám rádióhullám mobil telefon."

Hasonló előadás


Google Hirdetések