Femtosecond Laser Microsurgery of Mouse Oocytes: Formation and Dynamics of Cavitation Bubbles Under the Action of Sharply Focused Laser Radiation on Various Oocyte Zones

A. A. Astafiev; Астафьев А. А.; Chia-Liang Cheng; Cheng Chia-Liang; A. V. Karmenyan; Карменян А. В.; M. S. Syrchina; Сырчина М. С.; A. D. Zalessky; Залесский А. Д.; U. A. Tochilo; Точило У. А.; D. Yu. Martirosyan; Мартиросян Д. Ю.; A. A. Osychenko; Осыченко А. А.; A. M. Shakhov; Шахов А. М.; V. A. Nadtochenko; Надточенко В. А.

doi:10.31857/S0207401X23020048

Фемтосекундная лазерная микрохирургия ооцитов мыши: образование и динамика кавитационных пузырей при воздействии остро сфокусированного лазерного излучения на различные зоны ооцита

Авторы: Астафьев А.А.¹, Cheng C.², Карменян А.В.², Сырчина М.С.¹, Залесский А.Д.¹, Точило У.А.¹, Мартиросян Д.Ю.¹, Осыченко А.А.¹, Шахов А.М.¹, Надточенко В.А.¹^,3
Учреждения:
1. Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук
2. Department of Physics, National Dong Hwa University
3. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Выпуск: Том 42, № 2 (2023)
Страницы: 66-77
Раздел: Химическая физика биологических процессов
URL: https://rjmseer.com/0207-401X/article/view/674903
DOI: https://doi.org/10.31857/S0207401X23020048
EDN: https://elibrary.ru/IWNUPS
ID: 674903

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В настоящей работе изучены образование и динамика кавитационных пузырей, возникающих в различных зонах предовуляторных ооцитов мыши в результате оптического пробоя под действием фемтосекундных лазерных импульсов с длиной волны 790 нм. Динамика роста и схлопывания кавитационного пузыря определена по временнóй зависимости интенсивности рассеянного света на пузыре. Было численно охарактеризовано различие в порогах оптического пробоя и динамике кавитационного пузыря между различными регионами ооцита и водного буферного раствора.

Ключевые слова

лазерная микрохирургия, фемтосекундные лазерные импульсы, нелинейное поглощение света, оптический пробой, оптическая кавитация, действие лазерного излучения на живые системы.

Список литературы

König K., Riemann I., Fischer P. et al. // Cell Mol. Biol. 1999. V. 45. P. 195.
König K., Riemann I., Fritzsche W. et al. // Opt. Lett. 2001. V. 26. № 11. P. 819.
Tirlapur U.K., König K. // Nature. 2002. V. 418. № 6895. P. 290.
Watanabe W., Arakawa N., Matsunaga S. et al. // Opt. Express. 2004. V. 12. № 18. P. 4203.
Maxwell I., Chung S., Mazur E. et al. // Med. Laser Appl. 2005. V. 20. № 3. P. 193.
Yanik M.F., Cinar H., Cinar H.N. et al. // Nature. 2004. V. 432. № 7019. P. 822.
Supatto W., Débarre D., Moulia B. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005. V. 102 №. 4. P. 1047.
Sacconi L., O’Connor R.P., Jasaitis A. et al. // J. Biomed. Opt. 2007. V. 12. № 5. P. 050502.
Vogel A., Noack J., Hüttman G. et al. // Appl. Phys. B Lasers Opt. 2005. V. 81. № 8. P. 1015.
Heisterkamp A., Maxwell I.Z., Mazur E. et al. // Opt. Express. 2005. V. 13. № 10. P. 3690.
Bourgeois F., Ben-Yakar A. // Ibid. 2008. V. 16. № 8. P. 5963.
Kennedy P.K. // IEEE J. Quantum Electron. 1995. V. 31. № 12. P. 2241.
Vogel A., Linz N., Freidank S. et al. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 100. № 3. P. 038102.
Sacconi L., Tolić-Nørrelykke I.M., Antolini R. et al. // J. Biomed. Opt. 2005. V. 10. № 1. P. 014002.
Shimada T., Watanabe W., Matsunaga S. et al. // Opt. Express. 2005. V. 13. № 24. P. 9869.
Boudaïffa B., Cloutier P., Hunting D. et al. // Science. 2000. V. 287. № 5458. P. 1658.
Sanche L. // Eur. Phys. J. D 2005. V. 35. № 2. P. 367.
Nikogosyan D.N., Oraevsky A.A., Rupasov V.I. et al. // Chem. Phys. 1983. V. 77. № 1 P. 131.
Hutchinson F. // Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 1985. V. 32. P. 115.
Oraevsky A.A., Nikogosyan D.N. // Chem. Phys. 1985. V. 100. № 3. P. 429.
Tirlapur U.K., König K., Peuckert C. et al. // Exp. Cell Res. 2001. V. 263. № 1. P. 88.
Feng Q., Moloney J.V., Newell A.C. et al. // IEEE J. Quantum Electron. 1997. V. 33. № 2. P. 127.
Hutson M.S., Ma X. // Phys. Rev. Lett. 2007. V. 99. 158104-1.
Jayasinghe A.K., Rohner J., Hutson M.S. et al. // Biomed. Opt. Express. 2011. V. 2. № 9. P. 2590.
Rayleigh L. // Mag. J. Sci. 1917. V. 34. P. 94.
Gilmore F.R. Lab. Report. № 26-4. Pasadena, California: Calif. Inst. Tech., 1952.
Vogel A. // Proj. Rep. 2009. V. 44. № 0704.
Noack J., Vogel A. // IEEE J. Quantum. 1999. V. 35. № 8. P. 1156.
Handwerger K.E., Cordero J.A., Gall J.G. et al. // Mol. Biol. Cell 2005. V. 16. № 1. P. 202.
Lo S.J., Lee C.C., Lai H.J. et al. // Cell Res. 2006. V. 16. № 6. P. 530.
Bogoyavlenskiy V.A. // Phys. Rev. E: Stat. Phys., Plasmas, Fluids, Relat. Interdiscip. Top. 1999. V. 60. № 1. P. 504.
Brujan E.A., Vogel A. // J. Fluid Mech. 2006. V. 558. P. 281.
Vogel A., Venugopalan V. // Chem. Rev. 2003. V. 103. № 2. P. 577.