Radioterapia oparta ASE (amplified spontaneous emission)?

[Jarek Duda 137]

Podczas gdy jest oczywiste że "laser powoduje ekscytację celu", symetria CPT wymaga też scenariusza "laser powoduje deekscytaję celu" - co rzeczywiście jest obserwowane i używane np. jako stymulowana emisja w mikroskopie STED ( https://en.wikipedia.org/wiki/STED_microscopy ), czy tzw. "backward ASE" (amplified spontaneous emission) we wzmacniaczach optycznych np. EDFA.

Te dwie przyczynowości prawdopodobnie można rozdzielić np. izolatorem optycznym (do sprawdzenia jak poniżej z https://arxiv.org/pdf/2409.15399 ), co więcej ta pierwsza jest ograniczona przez ilość atomów do ekscytacji po drodze, więc druga powinna być przez ilość atomów do deekscytacji (wzbudzonych) - tych drugich jest znacznie mniej, sugerując znacznie lepszą przeźroczystość (do sprawdzenia).

Zastanawiając się nad zastosowaniami takiego efektu ASE: "laser powoduje deekscytaję celu", radioterapia wydaje się dość obiecująca, szczególnie jeśli potwierdzi się znacznie lepsza przeźroczystość - np. możnaby przeciąć wiele takich wiązek w tkance nowotworowej, tak żeby ją uszkodzić w sposób niegroźny dla pośrednich tkanek.

Więc załóżmy że możemy wzmacniać konkretny rodzaj deekscytacji (ASE) np. w tkance nowotworowej - w jaki mechanizm możnaby celować żeby ją uszkodzić?

Jeden pomysł to próbować skracać czas życia ATP - pewnie może się rozpadać z produkcją fotonów, którą moglibyśmy próbować wzmacniać ASE żeby przyśpieszyć rozpad. Gdyby się udało, nie tylko moglibyśmy zagłodzić takie komórki, ale też uwalnialibyśmy tą energię jako termiczną - lokalnie podgrzewając. Szukam artykułów np. o degradacji ATP, ale bardzo ciężko coś znaleźć (?)

Bardziej subtelne to próba ingerencji w jakieś cykle metaboliczne, próbując wymusić deekscytację kluczowych pośrednich stanów ... ale to są raczej szerokie spektra - trudno precyzyjnie celować.

Jakieś inne pomysł uszkodzenia tkanki efektem ASE?

[l_smolinski 28]

Sorry za to głupie pytanie... W sensie fizycznym czy ta deescytacja atomu to nie jest pewien wariant laser cooling?

https://en.wikipedia.org/wiki/Laser_cooling

Tylko w zmniejszaniu Ek za pomocą Dopplera nia ma nic ciekawego chyba.

Bardziej mi chodzi o te pułapki laserowe co obniżają energie atomów tworząc KBE:

https://arxiv.org/abs/1110.3439  

https://en.wikipedia.org/wiki/Sisyphus_cooling

Ja to rozumiem tak, że tam masy atomu udaje się zmniejszyć. Czyli Ep w ogólności. Mówiąc prościej, atomy słabiej oddziaływają grawitacyjnie. 

Edytowane we wtorek o 17:03 przez l_smolinski

[Jarek Duda 137]

Nie, laser cooling to absorpcja z lekko przesuniętą energią.

Stymulowaną emisję najlepiej widać w mikroskopie STED: https://en.wikipedia.org/wiki/STED_microscopy

Podstawowe pytanie dla radioterapii to czy można rozdzielić absorpcję i stymulowaną emisje? Jest kilka argumentów że tak, np. izolatorem optycznym, lub używając promieniowania synchrotronowego.

[l_smolinski 28]

Edytowałem, więc pewnie nie widziałeś co dopisałem:

 

32 minuty temu, l_smolinski napisał:

Bardziej mi chodzi o te pułapki laserowe co obniżają energie atomów tworząc KBE:

https://arxiv.org/abs/1110.3439  

https://en.wikipedia.org/wiki/Sisyphus_cooling

Ja to rozumiem tak, że tam masy atomu udaje się zmniejszyć. Czyli Ep w ogólności. Mówiąc prościej, atomy słabiej oddziaływają grawitacyjnie. 

No i tam chyba powłoki elektronowe zajmują mniejszy obszar(?)

 

Cytat

Repeated cycles of this nature convert kinetic energy to potential energy, and this potential energy is lost via the photon emitted during optical pumping.

No i czy to Ep spada poniżej wartości bazowej? 

No i to mi zawsze wyglądało na coś znaczącego:

https://en.wikipedia.org/wiki/Raman_cooling

znaczy się energie otoczenia definiuje poziomy Ep atomów. Jednym słowem gdyby próżnia miała inną energię to byśmy mieli inną fizykę cząstek. No i może gdzieś tam w przestrzeni naszego wszechświata tak jest.

Tak tylko się rozmarzyłem   

Edytowane we wtorek o 17:32 przez l_smolinski

[Jarek Duda 137]

Widzę że dalej wszystkie oparte na absorpcji, a pomysł tutaj to użyć do radioterapii jego CPT analog: stymulowaną emisję/ASE ... do chłodzenia też mam pomysły.

Wpływa tylko na wzbudzone stany, więc powinna mieć znacznie lepszą transparencję niż absorpcja - skupiamy wiele takich wiązek w nowotworze, zwiększając lokalnie np. degradację ATP o 1000% prawdopodobnie zabijając komórki ... a dla tkanek pośrednich o kilka procent, czego nie powinny nawet zauważyć.

Czyli porównywane do radioterapii protonowej, tylko bez radiacji - bezpieczniejsze ... i ze 100x tańsze, urządzenie do gabinetu a nie cały budynek.

Pewnie medycznych zastosowań będzie pełno, też np. jakieś choroby metaboliczne, etc.