فوتونیک در تشخیص بیماری

فوتونیک در تشخیص بیماری

با خانم مهندس شکوفه ساتری

در طول دو دهه گذشته، فناوری‌های فوتونیک برای شناسایی سریع، حساس و انتخابی نشانگرهای زیستی خاص بیماری، متابولیت‌ها و بیومارکرهای متابولیک، پاتوژن‌ها و تغییرات خاص بیماری در ترکیب سلول‌ها و بافت‌ها و مایعات بدن مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

در تکنیک‌های تصویربرداری نوری عصر مدرن، از لیزر برای انتقال نور در بافت استفاده می‌شود و از حسگرهای نوری یا الکترواپتیکی برای تشخیص پراش، شکست، پراکندگی و/یا جذب نور توسط بافت استفاده می‌شود.

روش های مختلف تصویربرداری نوری به طور گسترده در تنظیمات بالینی برای تشخیص بدخیمی ها در مقیاس میکروسکوپی و ماکروسکوپی استفاده می شود. پرکاربردترین روش های تصویربرداری نوری عبارتند از آندوسکوپی، توموگرافی انسجام نوری (OCT)، میکروسکوپ و طیف سنجی. رویکردهای چندوجهی مختلف که همه این فناوری‌ها را ترکیب می‌کنند نیز اهمیت پیدا می‌کنند. در حالی که تصویربرداری مورفولوژیکی تغییرات ساختاری مرتبط با یک بیماری را تجزیه و تحلیل می کند، تصویربرداری عملکردی در درجه اول بر متابولیسم، ترکیب سلولی و تغییرات جریان خون تمرکز دارد. به طور مشابه، تصویربرداری مولکولی برای ارزیابی فرآیندهای سلولی و مولکولی در موجودات زنده استفاده می شود.

در چشم پزشکی، OCT استاندارد طلایی برای به دست آوردن تصاویر سه بعدی با وضوح بالا از شبکیه در نظر گرفته می شود. این روش به طور گسترده ای برای تشخیص تغییرات مورفولوژیکی در چشم و جلوگیری از بیماری های مختلف چشمی از جمله گلوکوم و دژنراسیون ماکولا استفاده می شود.

پیشرفت اخیر در آندوسکوپی فلورسانس، تشخیص و تمایز تومورهای کوچک با قطر 1 میلی متر از بافت های سالم را ممکن ساخته است. پروب‌های فلورسنت مختلف، از جمله پروب‌های پپتیدی و نانوذراتی که به بیومارکرهای شناخته‌شده تومور با ویژگی بالا متصل می‌شوند، برای تشخیص سرطان در مراحل اولیه توسعه یافته‌اند. به طور مشابه، روش‌های بدون برچسب، از جمله اتوفلورسانس و طیف‌سنجی رامان، برای جلوگیری از هزینه ساخت پروب فلورسنت توسعه داده شده‌اند.