Inspection of healing period quality of NIR lasers welded rat skin tissue by FT-IR spectroscopy

Abstract

Cerrahi kesiler bir çeşit yaradır, fakat en önemli özelliği bir uzman tarafından yapılmış olması ve diğer çeşit yaralara kıyasla hızlı bir iyileşme sürecinin olmasıdır. Bunun sebebi cerrahi olarak deri dokusunda oluşturulmuş bir kesinin vücudun o bölgesindeki desene uyumlu olarak yapılmasıdır. Bu tip kesiler iyileşme sürecini hızlandırmak adına çeşitli yöntemler ile örneğin zımbalama, dikiş ve kimyasal yapıştırıcılar ile kapatılmaktadır. Lazer ile doku kaynağı gelecek vaat eden bir yara kapama yöntemi olmasına rağmen henüz klinikte kullamm aşamasına geçememiştir. Yara iyileşmesinin takibi çeşitli yöntemlerle yapılmaktadır. Bunlar; mekanik çekme testleri, histolojik analizler ve makro gözlemlerden ibarettir. FTIR spektroskopisİ ise göreceli olarak yeni sayılabilecek bir yöntem olup biyomedikal araştırmalarda Özellikle Önemli doku belirteçlerinin gözlemlenmesinde kullanılmaktadır ve yara iyileşmesinin takibi için de potansiyel bir kullamm alanına sahiptir.Bu çalışmada, yakın kızılaltı lazerler (980nm 1064nm ve DUAL mode) ile kapatılmış kesilerden FTIR ölçümleri alınmıştır. Kesiler 1 Watt gücündeki lazerlerin 10 saniye ve kipli olarak (500 ms açık-kapalı) uygulaması ile kapatılmışlardır. Her bir kesi için 5 jullük bir eneıji aktarımı söz konusudur. Yara iyileşmesinin takibi için 1,4, 7,14, ve 21. günlerde deri dokusundan FTIR ölçümleri alınmıştır. Kolajen (1246 cm-1), Keratin (1544 cm-1), Proteoglycan (1643 cm-1), ve Poly-Lysine (3278 cm-1) soğrulma değerlerinin iyileşme sürecinin kalitesinin tayininde önemli belirteçler olacağı düşünülmüştür. Elde edilen tüm veriler Origin 6.0 yazılımında işlenerek grafikler elde edilmiştir. Karşılaştırmalı sonuçlar 980 nm ile tedavi edilen kesilerin 21 günlük periyot içerisinde en makul iyileşme süreci izleyen yaralar olduğunu göstermiştir. 21 gün sonunda bahsi geçen doku belirteçlerinin FTIR değerleri her bir yöntem için sağlıklı deri dokusundaki değerler ile yaklaşık olarak aynıdır.

Surgical incision is a kind of wound that was created by experts and relatively higher healing rate compared to any other kind of wound. Incisions has been created in compliance with skin pattera of body part which is naturally has its own characteristic texture. Incisions have been closed by different ways such as stapling, suturing, chemical sticks in order to minimize the healing period. Laser skin welding is a very promising method of wound closure, although has not applİed in clinics yet. Quaİity of skin welding has been tried to be determined by various methods like tensile testing-, histological examination and other macro inspections. FT-IR spectrosçopy is a relatively new method for determining important tissue markers in biomedical researches and has a potential to follow up wound healing period.In this study FT-IR measurements were taken from incisions treated with Near Infrared (NIR) laser applications, namely; 980 rnn, 1064 nm and DUAL mode. Irradiation parameters were: 1 Watt, 10 seconds and with modulation (500 ms on-off time: 5J energy was delivered to each incision). FTIR measurements were taken from samples on 1, 4, 7, 14 and 21 post-operative days of healing period. Absorbance intensities of Collagen (1246 cm`1), Keratin (1544 cm`1), Proteoglycan (1643 cm`1), and Poly-Lysine (3278 cm`1) were consİdered to be important tissue markers indicating quality of healing period. Origin 6.0 software was used to figüre out and to draw raw data from measurements.According to comparative results, 980 nm treatment's 21-Day healing process has better progression compared to 1064 nm and dual treatments5 one. For every type of treatment, tissue markers have returned to their normal values at the end of the healing period.Keywords: FT-IR spectroscopy, pulsed mode, Dual wavelength, Collagen, Keratin, poly- lysine, proteoglycan, NIR lasers.