Ultragarsinio ląstelių ardymo prietaiso veikimo principas

Ultragarsas yra tam tikra elastinga mechaninė banga medžiagos terpėje. Tai bangos forma, todėl ją galima naudoti fiziologinei ir patologinei žmogaus kūno informacijai aptikti, būtent diagnostiniam ultragarsui. Kartu tai yra ir energijos forma, kuri, kai organizme perduodama tam tikra ultragarso dozė, sąveikauja tarpusavyje. Ultragarsas yra elastingas mechaninis garsas medžiaginėje terpėje, o jo poveikis ląstelėms daugiausia apima šiluminį, kavitacijos ir mechaninį poveikį.
Šiluminis efektas yra tas, kad ultragarsui sklindant terpėje trintis trukdo ultragarso sukeliamiems molekuliniams virpesiams, todėl dalis energijos paverčiama vietine aukšta šiluma (42-43 laipsnis). Taip yra todėl, kad kritinė mirtina normalių audinių temperatūra yra 45,7 laipsnio, o naviko audinys yra jautresnis nei normalus audinys. Todėl esant tokiai temperatūrai, sutrinka navikinių ląstelių metabolizmas, paveikiama DNR, RNR ir baltymų sintezė, todėl vėžinės ląstelės žūva nepaveikdamos normalių audinių. Kavitacijos efektas – tai vakuolių susidarymas ultragarsu apšvitintuose organizmuose, kurie, vibruodami ir smarkiai sprogdami, sukelia mechaninį šlyties slėgį ir turbulenciją, sukeldami kraujavimą iš naviko, audinių irimą ir nekrozę. Be to, plyšus kavitacijos burbului, jis akimirksniu sukuria aukštą temperatūrą (apie 5000 laipsnių), o aukštas slėgis (iki 500 × 104 Pa) gali sukelti terminę vandens garų disociaciją. OH laisvųjų radikalų ir. H atomai. Redoksas, kurį sukelia. OH laisvųjų radikalų ir. H atomai gali sukelti polimero skaidymą, fermentų inaktyvavimą, lipidų peroksidaciją ir ląstelių žudymą. Mechaninis poveikis yra pagrindinis ultragarso poveikis. Ultragarso sklidimo proceso metu kintamasis terpės dalelių suspaudimas ir išplėtimas yra slėgio pokytis, dėl kurio pažeidžiama ląstelės struktūra. Žudymo efekto stiprumas yra glaudžiai susijęs su ultragarso dažniu ir intensyvumu.
Kartu tai yra ir energijos forma, kuri per jų sąveiką gali sukelti organizmų funkcijų ir struktūros pokyčius, kai organizme sklinda tam tikra ultragarso dozė, žinoma kaip ultragarso biologinis poveikis.
Ultragarsinio ląstelių ardymo prietaiso veikimo principas nėra pernelyg paslaptingas ir sudėtingas. Paprasčiau tariant, tai elektros energijos pavertimas garso energija per keitiklį. Ši energija per skystą terpę (pavyzdžiui, vandenį) paverčiama tankiais mažais burbuliukais, kurie greitai sprogsta ir gamina energiją kaip maža bomba, tokiu būdu suardant tokias medžiagas kaip ląstelės (paprastai žinomas kaip „kavitacijos efektas“). .