Αρχή εργασίας του οργάνου διακοπής κυττάρων υπερήχων

Ο υπέρηχος είναι ένα είδος ελαστικού μηχανικού κύματος στο υλικό μέσο. Είναι μια κυματική μορφή, επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση των φυσιολογικών και παθολογικών πληροφοριών του ανθρώπινου σώματος, δηλαδή του διαγνωστικού υπερήχου. Ταυτόχρονα, είναι επίσης μια μορφή ενέργειας που, όταν μια συγκεκριμένη δόση υπερήχου μεταδίδεται μέσα σε έναν οργανισμό, αλληλεπιδρά μεταξύ τους. Ο υπέρηχος είναι ένας ελαστικός μηχανικός ήχος σε ένα υλικό μέσο και οι επιδράσεις του στα κύτταρα περιλαμβάνουν κυρίως θερμικές επιδράσεις, φαινόμενα σπηλαίωσης και μηχανικές επιδράσεις.
Το θερμικό αποτέλεσμα είναι ότι όταν ο υπέρηχος διαδίδεται στο μέσο, ​​η τριβή εμποδίζει τις μοριακές δονήσεις που προκαλούνται από τους υπερήχους, προκαλώντας τη μετατροπή κάποιας ενέργειας σε τοπική υψηλή θερμότητα (42-43 βαθμός ). Αυτό συμβαίνει επειδή η κρίσιμη θανατηφόρα θερμοκρασία του φυσιολογικού ιστού είναι 45,7 μοίρες και ο ιστός του όγκου είναι πιο ευαίσθητος από τον κανονικό ιστό. Επομένως, σε αυτή τη θερμοκρασία, ο μεταβολισμός των καρκινικών κυττάρων διαταράσσεται και επηρεάζεται η σύνθεση του DNA, του RNA και της πρωτεϊνικής σύνθεσης, σκοτώνοντας έτσι τα καρκινικά κύτταρα χωρίς να επηρεάζεται ο φυσιολογικός ιστός. Το φαινόμενο της σπηλαίωσης είναι ο σχηματισμός κενοτοπίων σε οργανισμούς υπό ακτινοβολία υπερήχων, τα οποία δημιουργούν μηχανική πίεση διάτμησης και αναταράξεις με τη δόνηση και τη βίαιη έκρηξη των κενοτοπίων, προκαλώντας αιμορραγία όγκου, αποσύνθεση ιστού και νέκρωση. Επιπλέον, όταν η φυσαλίδα σπηλαίωσης σπάσει, δημιουργεί στιγμιαίες υψηλές θερμοκρασίες (περίπου 5000 μοίρες) και υψηλές πιέσεις (έως 500 × 104Pa) μπορεί να προκαλέσουν θερμική διάσπαση των υδρατμών που παράγονται. ΟΗ ελεύθερες ρίζες και. άτομα Η. Το Redox που προκαλείται από. ΟΗ ελεύθερες ρίζες και. Τα άτομα Η μπορούν να οδηγήσουν σε αποικοδόμηση πολυμερούς, αδρανοποίηση ενζύμων, υπεροξείδωση λιπιδίων και κυτταρική θανάτωση. Το μηχανικό αποτέλεσμα είναι το πρωταρχικό αποτέλεσμα του υπερήχου. Κατά τη διαδικασία διάδοσης του υπερήχου, η εναλλασσόμενη συμπίεση και επέκταση των σωματιδίων του μέσου συνιστά αλλαγή πίεσης, προκαλώντας βλάβη στη δομή του κυττάρου. Η ισχύς του φονικού φαινομένου σχετίζεται στενά με τη συχνότητα και την ένταση του υπερήχου.
Ταυτόχρονα, είναι επίσης μια μορφή ενέργειας, η οποία μπορεί να προκαλέσει αλλαγές στη λειτουργία και τη δομή των οργανισμών μέσω των αλληλεπιδράσεών τους όταν μια ορισμένη δόση υπερήχων διαδίδεται μέσα στον οργανισμό, γνωστή ως βιολογική επίδραση υπερήχων.
Η αρχή του οργάνου διακοπής κυττάρων υπερήχων δεν είναι πολύ μυστηριώδης και περίπλοκη. Με απλά λόγια, είναι η μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε ηχητική ενέργεια μέσω ενός μορφοτροπέα. Αυτή η ενέργεια μετατρέπεται σε πυκνές μικρές φυσαλίδες μέσω ενός υγρού μέσου (όπως το νερό), οι οποίες εκρήγνυνται γρήγορα και παράγουν ενέργεια σαν μια μικρή βόμβα, παίζοντας έτσι έναν ρόλο στη διάσπαση ουσιών όπως τα κύτταρα (κοινώς γνωστό ως «φαινόμενο σπηλαίωσης»). .