مقدمه - اپتیک در زیست شناسی و پزشکی

مقدمه - اپتیک در زیست شناسی و پزشکی

بیوفوتونیک یک زمینه هیجان انگیز است که اصول اساسی را بررسی می کند و فناوری نوری جدیدی را برای تعامل نور یا فوتون ها با ارگانیسم های بیولوژیکی ، بافت ها ، سلول ها و مولکول ها ایجاد می کند. بیوفوتونیک به عنوان یک رشته می تواند از سه حوزه اصلی دانش تشکیل شود.

اولین حوزه دانش اساساً شامل مبانی بسیاری از زمینه های میان رشته ای و چگونگی ارتباط منحصر به فرد آنهاست. کسی که به بیوفوتونیک علاقه مند است باید درک کاملی از فیزیک نور و مهندسی دستگاه ها و ابزارهایی داشته باشد که برای تولید ، اصلاح و دستکاری نور استفاده می شود. علاوه بر این ، باید اصول زیست شناسی و پزشکی ، مانند فرآیندهای سلولی و مولکولی که در سیستم های زنده اتفاق می افتد ، و چگونگی کمک آنها به عملکرد سیستم ها یا فیزیولوژی موجودات ، از جمله انسان ، را درک کرد. از آنجا که فرایندهای بیولوژیکی در وضعیت های سلامتی و بیماری متفاوت است ، ایجاد درک بنیادی از پاتوفیزیولوژی و بیماری های شایع مانند سرطان ، بیماری های قلبی عروقی ، بیماری های تخریب عصبی و بیماری های عفونی نیز مهم است و فقط برخی از رایج ترین آنها ذکر می شود.

با داشتن یک زمینه جامع میان رشته ای ، مطالعه بیوفوتونیک را می توان به دو حوزه دانش باقیمانده تقسیم کرد ، یا در بیوفوتونیک تشخیصی یا در بیوفوتونیک درمانی. بیوفوتونیک تشخیصی شامل توسعه فن آوری ها و روش های جدید برای تشخیص وضعیت های بیولوژیکی سلامت و بیماری ها ، تشخیص این حالت ها و نظارت بر تغییرات در این حالت ها است. یک هدف اصلی در بیوفوتونیک تشخیصی ، تشخیص بیماری در اولین مرحله است ، زمانی که به راحتی درمان و درمان می شود. استفاده از نور و اپتیک به دلیل داده های چند بعدی قابل جمع آوری و تجزیه و تحلیل ، تصویربرداری یا سنجش مداوم در مقیاس سلول ها و مولکول ها ، مزایای بسیاری را به همراه دارد.

بیوفوتونیک درمانی شامل استفاده از نور برای درمان بیماری یا تغییر روندهای بیولوژیکی است. به طور معمول این شامل استفاده از انرژی بالاتر از اشعه نوری است که در صورت رسوب در بافت ، خصوصیات شیمیایی یا مکانیکی سلول ها و بافت ها را تغییر می دهد ، که غالباً منجر به نتیجه مطلوب مرگ سلول می شود ، مانند درمان زاینده تومور. با این حال ، از نور می توان برای تغییر فتوشیمیایی عملکردهای سلولی و مولکولی و همچنین حذف یا برش بافت ها از طریق نور گرمایی یا فوتومکانیکی استفاده کرد.

در مجموع ، رشته بیوفوتونیک گسترده و بسیار میان رشته ای است. تاثیری که بیوفوتونیک در کشف زیست شناسی جدید یا تشخیص و درمان بیماری های انسانی ایجاد کرده است ، عمیق بوده است. آینده بیوفوتونیک بسیار درخشان به نظر می رسد و هزاران محقق و آزمایشگاه تحقیقاتی در سراسر جهان همچنان به پیشرفت ، نوآوری و ایجاد فناوری جدید و همچنین کشف علم جدید ادامه می دهند. آزمایشگاه تصویربرداری بیوفوتونیک