مقاله درک ویروس ها و عفونت های ویروسی با روش های بیوفوتونیک

مقاله درک ویروس ها و عفونت های ویروسی با روش های بیوفوتونیک

ترجمه با مهندس شکوفه ساتری

خلاصه

در چند دهه گذشته شیوع عفونت های ویروسی اغلب زیرساخت های بهداشتی در سراسر جهان را به چالش کشیده و موجب افزایش قابل توجه مالی و همچنین رنج انسان شد، علیرغم پیشرفت در فن آوری های تشخیصی. شیوع اخیر ویروس ابولا در قاره آفریقا، ویروس زیکا در قاره آمریکا، SARS (سندرم شدید حاد تنفسی)، MERS (سندرم تنفسی خاورمیانه)، آنفولانزا A و اخیرا SARS-COV-2 (تنفس شدید شدید) سندرم Coronavirus 2) عفونت های ویروسی بارها و بارها اهمیت پیشرفت تکنولوژی را برجسته کرده اند که درک بهتر ویروس ها را فراهم می کند. در این بررسی، ما به طور سیستماتیک جنبه های مختلف ویروس ها را مورد بحث قرار می دهیم و چگونه خواص و توابع آنها را می توان با استفاده از فن آوری های مختلف مبتنی بر نور مورد مطالعه قرار داد. ما بر طبقه بندی ویروس، تشخیص و تعاملات با سیستم ایمنی میزبان تمرکز می کنیم. علاوه بر این، پتانسیل روش های پیشرفته بیوفوتونیک، E.G. رامان، بازتاب مادون قرمز، جذب و طیف سنجی فلورسانس، تکنیک های پیشرفته میکروسکوپی و رویکردهای مبتنی بر بیوسنسور برای تشخیص عفونت های ویروسی، بررسی درمان ها و توسعه واکسن شرح داده شده است. اگر چه پیشرفت قابل توجهی در فن آوری های فوتونی ساخته شده است، که حتی امکان تجسم تعاملات ویروس میزبان را بر روی سطح تک سلولی فراهم می کند، تکامل پیوسته ویروس ها نیاز به پیشرفت بیشتری در راه حل های بیوفوتونیک برای دستگاه های نظارت سریع، مقرون به صرفه و قوی برای غربالگری عفونت های ویروسی دارد .

بیوسنسور

بیوسنسور

بیوسنسور

بیوسنسور یک وسیله تحلیلی است که برای تشخیص ماده شیمیایی استفاده می شود و یک ترکیب بیولوژیکی را با یک آشکارساز فیزیک شیمیایی ترکیب می کند. دستگاه بیوسنسور از یک عنصر شناخت بیولوژیکی که در تماس مستقیم با مبدل نگه داشته می شود ، استفاده می کند. دستگاه یک رویداد فیزیکی یا بیولوژیکی را به یک سیگنال قابل اندازه گیری تبدیل می کند. این ترکیب از یک عنصر سنجش بیولوژیکی (آنزیم ، یک بافت ، سلولهای زنده و غیره) تشکیل شده است که انتخابی را فراهم می کند و مبدل ای است که تغییرات فیزیکی و شیمیایی را به سیگنال های قابل پردازش تبدیل می کند.

بیوفوتونیک - سنجش

از طریق مفهوم سازی و طراحی دستگاههای جدید فوتونی با ویژگی های بسیار مطلوب برای حسگرهای زیستی فوتونی در این منطقه تحقیقاتی خاص درگیر شده است. علاوه بر این ، ما در طراحی و تحقق سیستم های الکترونیکی خواندن بیوسنسورها ، از سخت افزار گرفته تا سطح نرم افزار (الگوریتم های پردازش سیگنال دیجیتال) درگیر هستیم.

نانوفوتونیک برای تشخیص

پلاسمون های سطحی بر روی نانوذرات و سطوح

پلاسمونهای سطحی نوسانات بار جمعی هستند که در رابط میان رساناها و الکترونیک ها اتفاق می افتد. آنها می توانند اشکال مختلفی داشته باشند ، از انتشار آزادانه امواج چگالی الکترونی در امتداد سطوح فلزی گرفته تا نوسانات الکترونی بومی شده بر روی نانوذرات فلزی (NP) . 

مشاهده آنی تومورهای سرطانی با نخستین حسگرزیستی فراصوت جهان

محققان دانشگاه موناش (Monash University) استرالیا موفق به توسعه نخستین حسگرزیستی فراصوت در جهان شده‌اند که توسط آن می‌توانند به راحتی و در زمان حال تومورهای سرطانی را رصد کنند.

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، امواج فراصوت به ابزاری ضروری برای نشان دادن ساختارهای داخلی بدن انسان تبدیل شده است ، اما آیا توسط این امواج میتوان تصویری بسیاری دقیق تر و واضح تر از بدن دریافت کرد؟ 

سنسور فیبر نوری مبتنی بر دیافراگم برای پایش موج پالس و تشخیص بیماری های قلبی عروقی

نانو فناوری در علوم سلامت

پزشکی باز ساختی و مهندسی بافت

• نانو فناوری در علوم پزشکی و زیست فناوری پزشکی باز ساختی و مهندسی بافت
• سامانه های تشخیصی و درمانی و نانو سنسورها
• بیو سنسورها

کاربرد لیزر در مهندسی بافت

ساختار و عملکرد سلول حیاتی

بافت های نرم و سخت

اندازه گیری خواص

بیوسنسورها

بیوسنسور و نانوبیوسنسور

بیوسنسورها و نانوبیوسنسورها کاربردهای گسترده‌ای در زمینه‌های پزشکی، دارویی، ایمنی غذایی، مهندسی بافت و… دارند، در بحث‌های بیوتکنولوژی و نانوتکنولوژی جایگاه ویژه‌ای داشته و نمونه‌ی خوبی برای تعامل بین رشته‌ای علوم محسوب می‌شود. همچنین به دلیل ماهیت این حوزه، رشته‌های مختلف مهندسی و بیولوژی در طراحی، ساخت و عملکرد این حسگرها درگیر هستند.