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DIAGNOSTICA
Oltre all’utilizzo terapeutico dei laser si è ultimamente sviluppato anche l’utilizzo diagnostico.
La diagnostica laser è utilizzata per l’individuazione di vari tipi di tumore con percentuali di
successo sempre crescenti.
FLUORESCENZA E FOSFORESCENZA
Per capire come i laser siano utilizzati per diagnosticare patologie tumorali bisogna prima
approfondire il fenomeno che viene sfruttato a tal fine: la luminescenza dei tessuti biologici.
Sostanzialmente si ha luminescenza dei tessuti per un processo di assorbimento e riemissione della
luce incidente. Esistono svariati tipi di luminescenza (radioluminescenza, termoluminescenza,
bioluminescenza) a seconda del tipo di energia assorbita dal mezzo materiale.
Il meccanismo utilizzato dalla fisica sanitaria è l’assorbimento di radiazione coerente da parte dei
tessuti e la riemissione in fluorescenza. In Fig.11 è schematizzato il processo di assorbimento e
riemissione della luce in fosforescenza e fluorescenza (si veda anche l’esempio dell’ematoporfirina
in Fig.8).
Figura 11 Diagramma dei livelli energetici di una molecola organica. Le linee continue indicano le transizioni
radiative mentre quelle tratteggiate indicano le transizione non radiative. Alla sinistra del diagramma abbiamo
gli stati eccitati di singoletto e a destra quelli di tripletto. In I abbiamo l’assorbimento, in III l’emissione in
fluorescenza e in VIII l’emissione in fosforescenza.
Lo spettro della fluorescenza dei tessuti dipende dalla lunghezza d’onda della luce incidente e dalla
risposta all’eccitazione di svariate molecole e proteine presenti nelle zone illuminate. Ad esempio
utilizzando un laser che emette radiazione UV si osserva uno spettro della fluorescenza su tutto il
visibile.
La fluorescenza dei tessuti ha una bassa efficienza quantica (Fig.12) quindi, per ottenere dei segnali
utili da analizzare, si utilizzano dei fotomoltiplicatori.
