Il laser giallo puro rivoluziona il trattamento delle malattie degli occhi e della pelle
I laser a semiconduttore o diodi laser si trovano in una vasta gamma di tecnologie, dai lettori CD ai puntatori laser, dalle stampanti laser alle reti di comunicazione ottica. Essendo i laser più piccoli, vantano un piccolo fascio di luce, monocromaticità, alta densità di luce e coerenza. Grazie al continuo miglioramento dell’efficienza e della robustezza, essi continueranno a essere prodotti in serie e a sostituire le tecnologie preesistenti.
Uso del laser in campo medico
La tecnologia di diodo laser a semiconduttore ad alta luminosità può essere utilizzata in un’ampia gamma di applicazioni mediche in cui i laser a stato solido costituivano in precedenza l’unica soluzione. I laser che emettono luce visibile ad alta potenza sono molto apprezzati nelle applicazioni mediche (terapeutiche) in quanto questa luce viene assorbita principalmente dalla materia organica. Di conseguenza, la maggior parte dei dispositivi laser medicali ha finora utilizzato sistemi laser complessi, costosi e sensibili, come i laser a stato solido pompati a diodi. Tuttavia, questi laser sono limitati nella loro capacità di emettere determinate lunghezze d’onda nello spettro visibile, fondamentali nel trattamento di talune malattie. «I laser si possono utilizzare in molti campi di applicazione. Tuttavia, esistono lunghezze d’onda per le quali non esistono sistemi o, nella migliore delle ipotesi, solo lunghezze d’onda grandi e costose. Questo è il caso dei laser gialli ad alta luminosità che sono visti come il passo successivo nel trattamento medico laser delle malattie oculari», osserva Oliver Hvidt, coordinatore del progetto CoDiS, finanziato dall’UE. Questa regione spettrale è però relativamente difficile da raggiungere, almeno quando sono richieste potenze di uscita, efficienza energetica e qualità del fascio elevate.
Come arrivare al giallo
Le ottiche non lineari offrono modi inestimabili per colmare le lacune dello spettro laser: il raddoppio della frequenza consente ai laser del vicino infrarosso di produrre luce visibile. CoDiS ha immaginato di utilizzare laser a diodo affusolato (TDL) per emettere luce visibile alle lunghezze d’onda desiderate attraverso il meccanismo del raddoppio della frequenza. I ricercatori hanno presentato con successo la tecnologia TDDL che emette nella parte gialla dello spettro (577 nm). Il nuovo laser giallo 3-W è stato sviluppato per i trattamenti oftalmici di fotocoagulazione, per sigillare i vasi sanguigni scoppiati nella parte posteriore dell’occhio. La sua lunghezza d’onda gialla è considerata ideale per questo lavoro perché permette il massimo assorbimento nel sangue. «Rispetto ai sistemi di fotocoagulazione esistenti che operano nella parte verde dello spettro, la luce gialla ha un maggiore assorbimento dell’emoglobina e un minore assorbimento della melanina. Ne consegue quindi che più energia viene erogata ai vasi sanguigni bersaglio, meno danni collaterali vengono fatti ai tessuti circostanti», spiega Hvidt. La lunghezza d’onda gialla e il livello di potenza è utile anche per alcune applicazioni in dermatologia.
Pronta per il lancio sul grande mercato
La tecnologia basata sul TDDL giallo del CoDiS è più piccola, più robusta e più efficiente dal punto di vista energetico rispetto alla tecnologia concorrente. Ciò consente di integrare il sistema in dispositivi medici laser compatti, portatili e più convenienti. Infatti, il team di progetto ha integrato con successo il sistema TDDL in un dispositivo laser e ha ottenuto risultati positivi di trattamento testando la tecnologia sugli occhi di animali. «Oggi diversi laser sul mercato possono produrre un fascio che è un raggio giallo-verdastro, ma una luce laser a 577 nm in giallo puro è difficile da ottenere e, in caso affermativo, solo ad un costo molto elevato», conclude Hvidt. I test di durata accelerati hanno dimostrato la stabilità e l’affidabilità a lungo termine del TDDL giallo. Tutti questi fanno sperare di essere prossimi a portare la tecnologia sulla scena commerciale molto presto.
Parole chiave
CoDiS, laser a diodo affusolato (TDDDL), laser a diodi, laser giallo, laser a semiconduttore, fotocoagulazione, malattie oculari, dermatologia
