激光冲击波机理及其在皮肤给药中的应用综述(2)
5.2.3体外冲击波的作用 29
5.2.4激光驱动应力波的产生 29
5.2.5激光驱动应力波对细胞膜的作用 30
5.2.6激光驱动应力波对细胞的损伤 30
5.2.7激光驱动应力波对细胞损伤的克服办法 32
5.3激光冲击波应用缺陷的原因 32
5.3.1空化效应 32
5.3.2应力效应 33
6. 激波应用于皮肤给药的国内外的一些新进展 33
6.1光学机械效应的研究 33
6.2压力瞬变基因疗法 34
6.2.1瞬间高压的产生 35
6.2.2用于DNA和药物运输的激光基因枪装置 35
结 论 37
致 谢 38
参 考 文 献 38
1.引言
1960年梅曼制造了第一台红宝石激光器，从而拉开了激光医学的序幕。1961年红宝石激光器首先被应用于眼科疾病治疗。开创了激光在医学上应用的先河。 随着激光医学的发展以及激光在各个领域应用的不断深入，光热、光机械等激光与生物组织相互作用的基本原理及应用研究就显得特别重要，并吸引了一大批相关领域专家的关注和参与。从相关科学工作者探讨的议题及研究热点可以看出，激光与生物组织相互作用的基本原理及应用研究仍是当前的研究重点[1]。在过去的十多年里，由于激光科学的迅速发展，激光医学发展扩展了其应用领域，形成了激光医学专科。新近研究的一项进展是激光产生等离子体及等离子体冲击波的医学应用。本文先归纳冲击波、激光冲击波及皮肤给药的相关理论，进行系统的分析，然后通过整理关于激光冲击波在皮肤给药过程中所涉及到的一些研究的文献，综述了激波在皮肤给药系统中的应用。
激光医学是一个有生命力的学科。激光手术具有方法简便、损伤小、安全和手术后反应轻的优点。然而，激光冲击波既能装载细胞，又会对细胞造成损伤，这是不可避免的。目前激光治疗已经成为科学家治疗多种难治性疾病的一种新手段，有关研究者正在努力利用其优点，克服其缺点，不断推进激光医学的发展。
2.冲击波理论
2.1冲击波的概念
冲击波是在介质中以超音速传播的压力脉冲。冲击波是一种强压缩波。波前、后介质的状态参数具有急剧的变化。实质上，冲击波是介质状态参数（p，ρ，T）急剧变化的分界。气体中的冲击波压力一般为几个MPa以下，而凝聚态物质中冲击波压力可达100～102GPa量级，但其作用时间很短，只有10-6～10-5s量级。冲击波的主要参数有：冲击波峰值压力(p1),冲击波传播速度(vs),冲击波作用下物质的流动速度(vp),物质被冲击波压缩后的密度(ρ1)和物质的初始密度（ρ0）和压力(p0)。这些参数之间的关系可以用三个流体力学守恒方程来描述。因此，一般情况下ρ0和p0为已知，那么只要测定其余四个参数中的一个，即可求出其他三个参数[2]。
冲击波在物质中传播的过程是（参看图1）：冲击波到达前介质中的参数为p0，ρ0，E0（对于静止的介质vp0=0；E为物质的内能）。冲击波到达后，上述参数突跃成为p1，ρ1，E1，冲击波以VS的速度传播，冲击波阵面(即冲击波的前沿)上物质以vp1的速度进行与冲击波传播方向相同的运动。但是这种状态持续时间很短，波阵面后压力迅速下降，物质运动速度也迅速减小到零。随后还将以与冲击波传播相反的方向运动。这也形成一种波，是从介质的后端面（即冲击波传入的地方）向介质中传播的一个起着拉伸作用的波，称作拉伸波（或稀疏波、卸载波，rarefaction wave）。
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