RU2001135459A - Method and device for combined laser drug delivery - Google Patents

Method and device for combined laser drug delivery

Info

Publication number
RU2001135459A
RU2001135459A RU2001135459/14A RU2001135459A RU2001135459A RU 2001135459 A RU2001135459 A RU 2001135459A RU 2001135459/14 A RU2001135459/14 A RU 2001135459/14A RU 2001135459 A RU2001135459 A RU 2001135459A RU 2001135459 A RU2001135459 A RU 2001135459A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
substance
volume
fiber
radiation
Prior art date
Application number
RU2001135459/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2224556C2 (en
Inventor
Владимир Павлович Жаров
Original Assignee
Владимир Павлович Жаров
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Павлович Жаров filed Critical Владимир Павлович Жаров
Priority to RU2001135459/14A priority Critical patent/RU2224556C2/en
Priority claimed from RU2001135459/14A external-priority patent/RU2224556C2/en
Publication of RU2001135459A publication Critical patent/RU2001135459A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2224556C2 publication Critical patent/RU2224556C2/en

Links

Claims (18)

1. Метод введения веществ в биообъект путем облучения оптическим излучением этого вещеста, или биообъекта, или промежуточной среды, находящихся в контакте с указанным веществом или объектом, отличающийся тем, что оптическое излучение в результате поглощения в заданном объеме, вокруг которого созданы асимметричные граничные условия путем выбора определенной пространственной конфигурации, и/или оптических, и/или акустических, и/или тепловых свойств окружающей этот объем среды, формирует асимметричное тепловое расширение облученного объема в заданном направлении, вовлекающее в движение с ускорением указанного вещества, причем на биообъект осуществляется дополнительное воздействие другими физическими факторами, включая ультразвук или/и электрическое поле и все воздействия синхронизированы между собой, а вещества помещаются или инжекцируются в облучаемую зону до, и/или во время, и/или после указанных воздействий.1. The method of introducing substances into a biological object by irradiating with the optical radiation of this substance, or a biological object, or an intermediate medium in contact with the specified substance or object, characterized in that the optical radiation as a result of absorption in a given volume around which asymmetric boundary conditions are created by selection of a specific spatial configuration, and / or optical, and / or acoustic, and / or thermal properties of the medium surrounding this volume, forms an asymmetric thermal expansion of the irradiated volume volume in a given direction, which involves the acceleration of the specified substance, moreover, the biological object is additionally exposed to other physical factors, including ultrasound and / or the electric field and all influences are synchronized with each other, and the substances are placed or injected into the irradiated zone before, and / or during, and / or after these exposures. 2. Метод по п.1, отличающийся тем, что оптическое воздействие осуществляется на поглощающее излучение среду через находящуюся в акустическом контакте с ней оптически прозрачной твердой среды, к которой прикладывается внешнее давление так, что отмеченная поглощающая среда при тепловом расширении вовлекает в движение указанное вещество, разделенное с поглощающей средой тонкой гибкой или подвижной непрозрачной преградой, а ультразвук прикладывается к отмеченной оптически прозрачной твердой среде.2. The method according to claim 1, characterized in that the optical effect is applied to the radiation absorbing medium through an optically transparent solid medium that is in acoustic contact with it, to which external pressure is applied so that the marked absorption medium during thermal expansion draws the specified substance into motion , separated from the absorbing medium by a thin flexible or movable opaque barrier, and ultrasound is applied to the marked optically transparent solid medium. 3. Метод по п.1, отличающийся тем, что на биообъект воздействует импульсное электрическое поле, а движение вещества под влиянием оптического излучения обеспечивается в момент времени, когда электрическое поле повышает проницаемость биообъекта для данного вещества, причем пространственная ориентация вектора напряженности электрического поля по отношению к направлению распространения оптического излучения может быть как параллельная, так и перпендикулярная.3. The method according to claim 1, characterized in that the biological object is affected by a pulsed electric field, and the movement of a substance under the influence of optical radiation is provided at a time when the electric field increases the permeability of the biological object for a given substance, and the spatial orientation of the electric field intensity vector with respect to to the direction of propagation of optical radiation can be either parallel or perpendicular. 4. Метод по п.1, отличающийся тем, что оптическое излучение облучает биообъект и формирует в силу проявления тепловых и сопутствующих им эффектам движение части или всего облученного объема, вовлекающее в движение вещества внутрь биообъекта в районе облученного объема, и/или вещества инжектируется в данную зону, и время инжекции синхронизируется с процессом движением части указанного объема.4. The method according to claim 1, characterized in that the optical radiation irradiates the bioobject and forms, due to the manifestation of thermal and related effects, the movement of part or all of the irradiated volume, which involves the substance moving inside the bioobject in the region of the irradiated volume, and / or the substance is injected into this zone, and the injection time is synchronized with the process by moving part of the specified volume. 5. Метод по п.1, отличающийся тем, что оптическое излучение воздействует на зоны внутри биообъекта, в частности, внутри клетки, а асимметричные граничные условия обеспечиваются за счет создания асимметричной зоны поглощения вокруг вещества, и/или части самого вещества, или его носителей.5. The method according to claim 1, characterized in that the optical radiation acts on the zones inside the biological object, in particular, inside the cell, and asymmetric boundary conditions are ensured by creating an asymmetric absorption zone around the substance and / or part of the substance itself or its carriers . 6. Метод по п.1, отличающийся тем, что на биообъект воздействует постоянное электрическое поле или/и прикладывается электрический ток, а оптическое излучение дополнительно направляется на сам биообъект и/или на вещество в растворе на поверхности биообъекта для создания электрических заряженных частиц.6. The method according to claim 1, characterized in that the bioobject is exposed to a constant electric field or / and an electric current is applied, and the optical radiation is additionally directed to the bioobject itself and / or to the substance in solution on the surface of the bioobject to create electrically charged particles. 7. Метод по п.1, отличающийся тем, что комбинированное воздействие на внутренние зоны организма, включая внутренние полости, куда были предварительно доставлены вещества путем ижекции, в виде инжекции местного или общего введения, осуществляется путем световодного подведения оптического излучения в требуемую зону или использования фокусировки в требуемую зону различных видов энергии: оптической, и/или ультразвуковой, и/или электромагнитных волн, включая микроволны.7. The method according to claim 1, characterized in that the combined effect on the internal zones of the body, including the internal cavities where the substances were previously delivered by injection, in the form of an injection of local or general administration, is carried out by means of optical waveguide supply of optical radiation to the desired area or use focusing in the desired area of various types of energy: optical, and / or ultrasonic, and / or electromagnetic waves, including microwaves. 8. Метод по пп.1-7, отличающийся тем, что в качестве вещества используются различные лекарства в виде порошка, мазей, или растворов, фотосенсибилизаторы, соносенсибилизаторы, различные химические соединения, гены или сред с их содержанием, микроимплантанты, металлические и неметаллические частицы и микросферы, а также различные их комбинации, причем вещества могут помещаться или прикрепляться к различным носителям в виде капсул, в том числе с антителами на внешней поверхности, липосом микросфер с антителами на личные носители микросферы.8. The method according to claims 1-7, characterized in that the substance uses various drugs in the form of powder, ointments, or solutions, photosensitizers, sonosensitizers, various chemical compounds, genes or media containing them, microimplants, metal and nonmetallic particles and microspheres, as well as various combinations thereof, the substances can be placed or attached to various carriers in the form of capsules, including with antibodies on the outer surface, liposomes of microspheres with antibodies to personal carriers of the microspheres. 9. Устройство для введения веществ в биообъект, содержащее оптический источник, согласующую оптическую систему, узел ввода вещества, отличающийся тем, что устройство содержит блок управления, соединенный с узлом ввода, дополнительные источники воздействия на биообъект, в том числе источник электрического поля и/или ультразвука, соединенные с блоком управления и узлом ввода, а узел ввода содержит элементы, по крайней мере, один из которых имеет полосы поглощения на длине волны используемого оптического источника, а пространственная ориентация и свойства других выбраны так, чтобы обеспечить движение с ускорением вещества в заданном направлении, при этом блок управления по заданной программе обеспечивает синхронизированную работу различных источников узла ввода, в том числе подведение вещества к биообъекту до, во время, или после комбинированного воздействия.9. A device for introducing substances into a biological object, containing an optical source matching the optical system, a substance input unit, characterized in that the device contains a control unit connected to the input unit, additional sources of exposure to the biological object, including an electric field source and / or ultrasound connected to the control unit and the input node, and the input node contains elements, at least one of which has absorption bands at the wavelength of the optical source used, and the spatial orientation tion and other properties are selected to provide movement of the acceleration substance in a predetermined direction, wherein the block of a predetermined control program provides synchronized operation of the various input node of sources, including summing substance to bioobject before, during, or after the combined exposure. 10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что узел ввода выполнен в виде последовательно расположенных вдоль оптической оси согласующей оптической системы следующих элементов, находящихся в контакте друг с другом: оптически прозрачного элемента в виде оптической пластины или световода, поглощающей среды в виде жидкости, например, воды, оптически непрозрачной гибкой или подвижной тонкой пленки, и вещества, причем к указанному оптическому элементу пристыкован источник ультразвука (УЗ) и дополнительный элемент, обеспечивающий необходимое давление на оптический элемент, и введен дополнительный узел подачи вещества, соединенный с блоком управления и узлом ввода, содержащий полую трубку, по которой раствор вещества подается в узел ввода в пространство между биообъектом и тонкой пленкой.10. The device according to claim 9, characterized in that the input node is made in the form of successively arranged along the optical axis of the matching optical system of the following elements in contact with each other: an optically transparent element in the form of an optical plate or an optical fiber absorbing medium in the form of a liquid , for example, water, an optically opaque flexible or movable thin film, and substances, moreover, an ultrasound source (US) and an additional element are provided to the specified optical element and provide the necessary Leniye on the optical element, and introduced an additional substance supply unit connected to the control unit and the input unit comprising a hollow tube through which the substance solution is supplied to the input node into the space between the thin film and bioobject. 11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что оптический элемент выполнен в виде световода, которой находится внутри полой трубки с раствором вещества, а источник УЗ пристыкован к световоду и/или к внешней поверхности указанной трубки.11. The device according to claim 9, characterized in that the optical element is made in the form of a fiber, which is located inside a hollow tube with a solution of the substance, and the ultrasound source is docked to the fiber and / or to the outer surface of the tube. 12. Устройство по п.9, отличающееся тем, что оптический элемент выполнен ввиде световода, источник УЗ пристыкован к световоду или к полой трубке с раствором вещества, соединенный с узлом подачи раствора и расположенной рядом со световодом.12. The device according to claim 9, characterized in that the optical element is made in the form of a fiber, the ultrasound source is docked to the fiber or to a hollow tube with a solution of a substance connected to the solution supply unit and located next to the fiber. 13. Устройство по п.9, отличающееся тем, что источник импульсного электрического поля содержит пару или несколько пар у плоских электродов, плоскость которых ориентирована параллельно оптической оси согласующей системы или перпендикулярно ей, причем в последнем случае электроды выполнены прозрачными или частично прозрачными для оптического излучения.13. The device according to claim 9, characterized in that the source of the pulsed electric field contains a pair or several pairs of flat electrodes, the plane of which is oriented parallel to or perpendicular to the optical axis of the matching system, and in the latter case, the electrodes are transparent or partially transparent for optical radiation . 14. Устройство по п.9, отличающееся тем, что узел ввода размещен внутри контейнера в виде цилиндра, одно из оснований является открытым, а второе закрытым, стенки цилиндра выполнены полыми, и этот объем внутри стенок или объем внутри цилиндра соединен посредством полой трубки с устройством разрежения, а в закрытом основании цилиндра размещены и/или зафиксированы торец оптического световода и трубка, соединенная с узлом подачи раствора.14. The device according to claim 9, characterized in that the input node is placed inside the container in the form of a cylinder, one of the bases is open and the second is closed, the cylinder walls are hollow, and this volume inside the walls or the volume inside the cylinder is connected via a hollow tube to a rarefaction device, and in the closed base of the cylinder, the end of the optical fiber and the tube connected to the solution supply unit are placed and / or fixed. 15. Устройство по п.8, отличающееся тем, что устройство содержит источник электрического тока, один из электродов которого помещен рядом с узлом ввода и/или совмещен с цилиндрическими стенками, а второй выполнен в виде металлической или графитовой втулки, обжимающей световод, или совмещен с тонкой пленкой, выполненной из материала, проводящего электрический ток.15. The device according to claim 8, characterized in that the device contains an electric current source, one of the electrodes of which is placed next to the input node and / or combined with cylindrical walls, and the second is made in the form of a metal or graphite sleeve crimping the fiber, or combined with a thin film made of a material that conducts electric current. 16. Устройство по п.8, отличающееся тем, что узел ввода выполнен в виде полузамкнутого объема, содержащего оптическое окно для ввода оптического излучения в виде оптической пластины или дистального конца световода, а остальные стенки выполнены жесткими, одна из которых содержит малое отверстие, а к объему присоедена узкая трубка для подачи раствора с лекарством внутрь объема.16. The device according to claim 8, characterized in that the input node is made in the form of a semi-enclosed volume containing an optical window for inputting optical radiation in the form of an optical plate or a distal end of the fiber, and the remaining walls are rigid, one of which contains a small hole, and A narrow tube is attached to the volume to supply the solution with the medicine into the volume. 17. Устройство по пп.8 и 16, отличающееся тем, что узел ввода выполнен в виде замкнутого объема, содержащего оптическое окно для ввода оптического излучения в виде оптической пластины или дистального конца световода, а остальные стенки выполнены жесткими, в одну из которых встроена гибкая или подвижная мембрана, и эта мембрана граничит с другим полузамкнутым объемом с жесткими стенками, в одной из которых имеется малое отверстие, а к этому объему подключена трубка узла подачи для подачи раствора с веществом в данный объем.17. The device according to PP.8 and 16, characterized in that the input node is made in the form of a closed volume containing an optical window for inputting optical radiation in the form of an optical plate or the distal end of the fiber, and the remaining walls are made rigid, one of which has a flexible or a movable membrane, and this membrane borders on another semi-enclosed volume with rigid walls, in one of which there is a small hole, and the tube of the supply unit for supplying the solution with the substance to this volume is connected to this volume. 18. Устройство по пп.1-15, отличающееся тем, что в качестве оптических источников используются импульсные источники излучения, импульсные с периодическим повторением импульсов и непрерывные лазеры с модуляцией интенсивности их излучения.18. The device according to claims 1-15, characterized in that pulsed radiation sources, pulsed with periodic repetition of pulses and cw lasers with modulation of their radiation intensity are used as optical sources.
RU2001135459/14A 2001-12-28 2001-12-28 Device for carrying out combined laser-mediated drug delivery RU2224556C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001135459/14A RU2224556C2 (en) 2001-12-28 2001-12-28 Device for carrying out combined laser-mediated drug delivery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001135459/14A RU2224556C2 (en) 2001-12-28 2001-12-28 Device for carrying out combined laser-mediated drug delivery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001135459A true RU2001135459A (en) 2003-08-27
RU2224556C2 RU2224556C2 (en) 2004-02-27

Family

ID=32172219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001135459/14A RU2224556C2 (en) 2001-12-28 2001-12-28 Device for carrying out combined laser-mediated drug delivery

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2224556C2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT105635B (en) * 2011-04-19 2014-04-11 Univ De Coimbra DEVICE FOR THE EFFICIENT ADMINISTRATION OF COMPOUNDS IN THE SKIN OR BIOLOGICAL BARRIERS, OR THROUGH THEM, USING FINE ABSORBENT LIGHT FILMS
RU2480159C1 (en) * 2011-09-08 2013-04-27 Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский технологический институт "Техномаш" (ОАО ЦНИТИ "Техномаш") Device for generation of targeted pulse x-ray radiation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Beguin et al. Direct evidence of multibubble sonoluminescence using therapeutic ultrasound and microbubbles
US6991927B2 (en) Applying far infrared radiation to biological matter
CA2865038C (en) Method for determining optimized parameters of a device generating a plurality of ultrasound beams focused in a region of interest
Doukas et al. Physical characteristics and biological effects of laser-induced stress waves
JP5990177B2 (en) System for acoustically processing materials
ES2687684T3 (en) Generation of droplets on demand at high speed and encapsulation of individual cells directed by induced cavitation
JP4807778B2 (en) Ultrasonic drug apparatus and medical image diagnostic apparatus
Xu et al. X-ray-powered micromotors
US20090297455A1 (en) Device for and a method of activating a physiologically effective substance by ultrasonic waves, and a capsule
Kacker et al. Multiparameter investigation of laser-induced nucleation of supersaturated aqueous KCl solutions
JP2006325700A (en) Medicine introducing apparatus using shock wave induced by ultra-short pulse laser
Terakawa et al. In vitro gene transfer to mammalian cells by the use of laser-induced stress waves: effects of stress wave parameters, ambient temperature, and cell type
RU2243630C2 (en) Optical device for spatial handling of particles
RU2001135459A (en) Method and device for combined laser drug delivery
Nishitaka et al. Effect of scanning the focus on generating cavitation bubbles and reactive oxygen species by using trigger high-intensity focused ultrasound sequence
US8507258B2 (en) Apparatus for perforating membrane
Umemura et al. Sonodynamic approach to tumor treatment
Laroussi Cold gas plasma sources and the science behind their applications in biology and medicine
RU2224556C2 (en) Device for carrying out combined laser-mediated drug delivery
JP2005287419A (en) Method for laser injection and apparatus therefor
Esenaliev Interaction of radiation with microparticles for enhancement of drug delivery in tumors
Letfullin et al. Introduction to cancer therapy and detection by plasmonic nanoparticles
KR20170096647A (en) Bio chip with underwater ultrasonic intergrated module and the observation system thereof
WO2024079080A1 (en) Apparatus and method for assembling particles in a working medium to an agglomerate under the effect of acoustic forces
US20230295552A1 (en) Laser-actuated supercritical injector