۱۶۹۴۷پ
per
بررسی رفتار فوتوحرارتی نانوذرات پلاسمونی در داخل بافت‌صهای زیستی
/بابک صادقی
: پژوهشکده‌فیزیک کاربردی‌وستاره‌شناسی
، ۱۳۹۵
، افشاری
چاپی
کارشناسی ارشد
مهندسی پلاسما
۱۳۹۵/۱۱/۱۹
دانشگاه تبریز
نانوذرات فلزهای نجیب کاربرد های بسیاری در زمینه درمان و تشخیص پزشکی دارند .یکی از این زمینه‌صها گرما درمانی پلاسمونیکی است .نانوذرات بعنوان منابع گرمایی موضعی، نور تابشی را به انرژی گرمایی تبدیل کرده و موجب افزایش دمای محیط پیرامون خود بطور قابل کنترل می‌صشوند، این افزایش دما می‌صتواند باعث مرگ سلولی و تخریب تومور یا بافت‌صهای ناخواسته بصورت غیرتهاجمی شود .هدف از این پایان نامه در حالت کلی ارائه مدلی برای فرآیند نورگرما درمانی بافت‌صهای زیستی توسط نانوذرات پلاسمونیکی است .مدل ارائه شده در این پایان نامه در حالت خاصی برای نورگرما درمانی یک توده ناخواسته در لایه درمیس پوست انسان بکار برده شده است .برای این منظور، مدلی سه لایه از پوست در نظر گرفته و ضرایب اپتیکی این سه لایه را برای طیف اپتیکی تعیین کرده و سپس با تابش یک شدت مجاز از نور لیزر بر سطح پوست، شدت کاهش یافته لیزر را با بهرگیری از روش ماتریس انتقال (TMM) در عمق پوست محاسبه می‌صکنیم .در ادامه برای توزیع چگالی متعارفی از نانوذرات در داخل یک توده واقع در لایه درمیس، میزان افزایش دما در محل توده محاسبه می‌صشود .برای این منظور شدت نور تابشی در مکان هر نانوذره را تعیین نموده و توان گرمایی القا شده توسط نور تابشی را بدست می‌صآوریم .با حل معادله پخش حرارت در رژیم حالت پایا، دمای نانوذرات محاسبه و اثر پارامترهای تاثیر گذار مانند طول موج نور تابشی، اندازه، چگالی و آرایش توزیع نانوذرات بر میزان افزایش دما مورد بررسی قرار گرفته‌ص است .همانطور که انتظار می‌صرفت با تغییر پارامترهای ذکر شده می‌صتوان توزیع فضایی دما در نانوذرات و محیط بافتی پیرامون آن را کنترل نمود .نتایج بدست آمده از این پایان نامه علاوه بر کمک به فهم دقیق‌صتر فرآیندهای فیزیکی مرتبط با گرمایش موضعی بافت زیستی توسط نانوذرات می‌صتواند در اجرای دقیق‌صتر و موثرتر پروتکل‌صهای بالینی برای نورگرما درمانی تومورهای زیرپوستی مفید باشد
Nanoparticles of noble metals has demonstrated broad applications in medical diagnosis and treatment. One of the important application is the plasmonic hyper-thermal therapy. Nanoparticles as a localized heat sources, convert incident light into heat energy and cause temperature rise in surrounding area which could be significantly controlled. This increase in temperature can be used to cell death and treat unintended tissues such as tumor, as a non-invasive method.In this thesis in general, a model for hyper-thermal therapy process of biological tissue by plasmonic nanoparticles is provided. The model presented in this thesis, in a particular state, has been used to thermal therapy of unwanted tumor in human skin dermis layer. To this purpose, a three layer model for skin is considered and the optical coefficients of each layer is obtained. Then, the skin surface is illuminated with a standard intensity of laser and attenuated intensity of laser will be calculated at the skin depth by using a numerical method called Transverse Matrix Method (TMM). Then, a conventional density of nanoparticles which are distributed in a region inside dermis layer is considered and the temperature rise in this region have been estimated at location of each nanoparticles and accordingly light-induced thermal power have been gained. After that, by solving heat diffusion equation in steady state regime, temperature rise of nanoparticles is calculated and dependence of parameters such as laser wavelength, nanoparticles type, size, density and distribution arrangement examined. We observed that by changing mentioned parameters, can control the temperature distribution of the nanoparticles and surrounding tissue. The results of this thesis in addition to helping more accurate understanding of the physical processes associated with localized heating of biological tissue by nanoparticles, also can be useful for more accurate and efficient implementation of clinical protocols for skin subcutaneous tumors thermal therapy
صادقی،بابک
سیاهپوش،وحید، استاد راهنما
استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
