تفاعل وتأثير الليزر على كريات الدم الحمراء

Abstract

Laser science and its interaction with biological materials represent a rapidly growing field of increasing significance in diagnostic and therapeutic medicine, contributing substantially to the understanding of the physical and biological mechanisms underlying the effects of optical radiation on human cells and tissues. This work falls within the framework of investigating the interaction of electromagnetic waves with living matter, with a particular focus on the effect of laser radiation on erythrocytes.

The study adopted an experimental approach, wherein blood samples were exposed to a green laser beam at a wavelength of 532 nm and a power of 30 mW, for specific time durations of 3, 7, and 10 minutes. The experiments were designed to evaluate the induced alterations in the biological indices of red blood cells (count, volume, hemoglobin concentration) as well as coagulation parameters, represented by the activated partial thromboplastin time (TCK) and the prothrombin time ratio (TP%).

The obtained results revealed that the green laser, under the employed parameters, did not induce substantial changes in erythrocytes or hemoglobin, indicating cellular integrity and the absence of hemolysis. In contrast, more pronounced variations were observed in coagulation parameters, particularly in the prothrombin time ratio (TP%), which may reflect a sensitivity of clotting factors or platelets to laser irradiation. Nevertheless, all recorded values remained within the normal physiological ranges, confirming that the green laser, at the applied power and exposure times, constitutes a safe tool for diagnostic and research applications, with no evidence of cellular damage or pathological effects.

These findings highlight the promising potential of green laser technology in medical biophysics, particularly in the domain of rapid blood disorder diagnosis and the development of portable analytical devices. The study further recommends caution when interpreting coagulation results, as the observed effects may be attributable to physical factors related to the measurement methodology rather than to intrinsic biological alterations in the blood itself.عدّ علم الليزر وتفاعله مع المواد الحيوية من المجالات الحديثة ذات الأهمية المتزايدة في الطب التشخيصي والعلاجي، حيث يُسهم في فهم الآليات الفيزيائية والبيولوجية لتأثير الإشعاع الضوئي على الخلايا والأنسجة البشرية. يندرج هذا العمل في إطار دراسة تفاعل الموجات الكهرومغناطيسية مع المواد الحية، مع تركيز خاص على تأثير الليزر في كريات الدم الحمراء.

اعتمدت الدراسة منهجاً تجريبياً، تم خلاله تعريض عينات من الدم لليزر الأخضر بطول موجي قدره nm532 وقدرة ،30mWولمدة زمنية محددة هي 3 و7 و10 دقائق. وقد هدفت التجارب إلى تقييم التغيرات الحاصلة في المؤشرات البيولوجية لكريات الدم الحمراء (العدد، الحجم، تركيز الهيموغلوبين) ومعايير التخثر، ممثلة في زمن الثرومبوبلاستين الجزئي المفعل (TCK) ونسبة البروثرومبين (%TP).

أظهرت النتائج المتحصل عليها أن الليزر الأخضر بالخصائص المستخدمة لم يُحدث تغيرات جوهرية في كريات الدم الحمراء أو الهيموغلوبين، مما يشير إلى سلامة الخلايا وعدم حدوث انحلال دموي. في المقابل، لوحظت تغيرات أكثر وضوحاً في معايير التخثر، وخاصة في نسبة البروثرومبين (%TP)، مما قد يعكس حساسية عوامل التخثر أو الصفائح الدموية للإشعاع الليزري. غير أن جميع القيم المسجلة بقيت ضمن الحدود الفسيولوجية الطبيعية، مما يؤكد أن الليزر الأخضر بالقدرة والمدد الزمنية المستخدمة يعد أداة آمنة للتطبيقات التشخيصية والبحثية، ولا يؤدي إلى تخريب خلوي أو أضرار مرضية.

تُبرز هذه النتائج الإمكانات الواعدة لاستخدام الليزر الأخضر في الفيزياء الحيوية الطبية، لا سيما في مجال التشخيص السريع لأمراض الدم وتطوير أجهزة تحليل محمولة. كما توصي الدراسة بضرورة توخي الحذر عند تفسير نتائج التخثر، إذ قد يعزى التأثير إلى العوامل الفيزيائية المرتبطة بطريقة القياس وليس إلى تغيرات بيولوجية جوهرية في الدم ذاته.