Mie saçılma yöntemiyle eritrositlerin yapısının incelenmesi

Abstract

9. ÖZET Doku ve hücrelerin spektroskopik özelliklerinin bilinmesi tanı ve tedavi amaçlı yöntemlerin kullanımını kolaylaştırmıştır. Bu yöntemlerin uygulamalarında doku ve kan örneklerinin üzerine gönderilen elektromanyetik dalganın saçılma, soğurulma ve yansıma özelliklerinden yararlanılır. Bu çalışmada kırmızı kan hücrelerinden (eritrositler) ışık saçılması incelenmiştir. Kırmızı kan hücreleri iki yüzü iç bükey disk şeklindedir. Bu tür küremsi (koaksiyal al -spheroid) yapılar için model sim ülasy onlar oluşturulurken parçacık boyutu ve gelen alanın dalgaboyu açısından Mie saçılma teorisi en uygun yöntemdir. Çalışmamızda da Mie saçılma teorisi esas alınmıştır. Sağlıklı ve hastalıklı kan hücrelerinden saçılmanın karşılaştırılmasında hücre zarına gönderilen elektromanyetik dalganın şiddet dağılımı ve saçılma tesir kesitleri, dielektrik katsayısına (kırılma indisi) ve yapısına bağlı olarak incelendi. Gelen elektromanyetik dalgaya göre açısal saçılma şiddetinin dağılımı, kırılma indisi /m, =1.40175 -2.09x1 0~3/ olan Hb02 ve kırılma indisi m2 = 1.33018 - 2.09xlO~R i olan sudaki (H2O) hücre için incelendi. HbC>2 yapısında, sağlıklı durumda kompleks kırılma indisi m, =1.440175 -2.93x1 0~5 / ve enfekte olma durumda kompleks kırılma indisi m2 =1.40175 -2. 09x10`' i olan kırmızı kan hücreleri için iç şiddet ve dış şiddet dağılımlarına baktığımızda sağlıklı hücrenin ışığı soğurmasının daha fazla olduğu ve ışık şiddetinde azalma olduğu gözlendi. Işık enfekte olmuş yapı üzerine düşürüldüğünde, saçılmanın sağlıklı yapıdakinden daha az, soğurmanın ise daha fazla olduğu gözlemlendi. Genel olarak kırmızı kan hücresinin saçılma merkezinden saçılan elektromanyetik dalganın şiddetinin saçılma açısına bağlılığı T-matris yöntemi kullanılarak hesaplandı. 50

10. SUMMARY Knowing the spectroscopic properties of tissue and cells simplifies the use of the treatment and diagonastic methods. In the applications of these methods, scattering, absorption and reflection properties of the electromagnetic wave irradiating the tissue and blood samples are utilized. In this study we have examined the light scattering from red blood cells (erythrocytes) which are shaped biconcave. When creating model simulations for this kind of spheroidal shapes, Mie scattering theory is the most suitable method for particle size and wavelength of incident field. Our study is based on the Mie scattering theory. In comparison of scattering from healthy and unhealthy blood cells, the intensity distribution and scattering cross sections of electromagnetic wave's incoming to cell membrane have been studied as a function of dielectric constant (refractive index) and structure. Depending on the incoming electromagnetic wave, scattering intensity distribution was examined for cells in HbCh and water (II2O). Light absorption from healthy cells is more excessive and shows a decreasing light intensity when we look at the internal and external intensity distribution of red blood cell at the HbC>2 structure having healthy complex refractive index mx = 1.440175 -2. 93x1 0-> i and infected complex refractive index m2 = 1.40175 - 2.09x1 0-1 i. When the light illuminates the infected cells less amount of scattering and larger amount of light absorption is observed compared to healthy cells. In general, the correlation between the intensity of electromagnetic wave scattered from red blood cells and scattering angle has been calculated by the T-matrix method. 51