درمان پیشرفته فوتودینامیکی

درمان فتودینامیکی (PDT) استفاده از داروها (حساسیت به نور) است که توسط نور مرئی یا نزدیک به مادون قرمز فعال می شوند و اثرات بیولوژیکی خاصی را در سلول ها یا بافت ها ایجاد می کنند. مراحل اساسی در درمان PDT استفاده از حساسیت به نور (به طور سیستمیک یا موضعی) ، فاصله زمانی برای تجمع حساسیت به نور در بافت یا سلولهای بیمار هدف و روشنایی ناحیه یا حجم هدف با نور با طول موج مناسب برای فعال سازی است. حساس کننده PDT موضوعی کاملاً چند رشته ای است که شامل بیوفیزیک نوری و مهندسی زیستی ، شیمی مصنوعی ، داروسازی ، فوتوفیزیک و فتوشیمی ، فوتوبیولوژی و تخصص های مختلف بالینی است. تأکید اصلی در این فصل بر مواردی است که بیشتر مورد توجه متخصصان بیوفوتونیک است.

 

فوتوبیولوژی پوست

همه با پوست آشنا هستند زیرا این اندامی است که در درجه اول مسئول ظاهر انسان است. علاوه بر این نقش مهم ، پوست دارای هزاران عملکرد مهم و مهم است. سلولهای تخصصی پوست با هم همکاری می کنند تا ساختارهای محافظتی و حمایتی لازم برای یکپارچگی بدن ما را ایجاد کنند. ساختارهای اصلی پوست شامل اپیدرم است که سطحی ترین لایه پوست است و سد خارجی آن را تشکیل می دهد (شکل 16.1). اپیدرم در زیر توسط درم ، بخشی از پوست که مسئول یکپارچگی جسمی پوست است ، پشتیبانی می شود و به آن توانایی تحمل کشش و خم شدن و مقاومت در برابر ضربه را می دهد. 

جوشکاری بافت لیزر در جراحی با حداقل تهاجم و جراحی میکروسکوپ

جوشکاری بافت لیزر در جراحی با حداقل تهاجم و جراحی میکروسکوپ

لیزر در حال حاضر به ابزاری گسترده در بسیاری از کاربردهای جراحی و درمانی در زمینه جراحی تبدیل شده است. تکنیک های به اصطلاح "حداقل تهاجمی" لیزر پیشرفت های چشمگیری را ایجاد می کند: در این موارد ، جراحی لیزر در داخل بدن انسان از طریق برش های کوچک با استفاده از کاوشگرهای فیبر نوری و آندوسکوپ انجام می شود ، یا ابزارهای لیزر به عنوان جایگزینی برای ابزارهای معمولی پیشنهاد می شود تا حداقل ضربه جراحی ، مانند بخیه بخیه بافت بیولوژیکی ناشی از لیزر. هدف از این روش ها بهبود کیفیت زندگی بیماران ، با کاهش زمان بهبودی و خطر عوارض بعد از عمل است. 

بیوچیپ نوری

شهروندان جامعه مدرن ما در معرض تعداد فزاینده ای از مواد شیمیایی هستند که به طور بالقوه مضر هستند و یا نیاز به نظارت و کنترل دارند. در عین حال ، همه دوست دارند خیلی زودتر ، با اطمینان بیشتر و با هزینه کمتر ، بدانند که آیا سلامتی او یا سلامتی او به هیچ وجه تحت تأثیر قرار گرفته است. به همین دلیل تقاضای زیادی برای روشهای بسیار حساس ، بسیار خاص ، مقرون به صرفه و سریع برای تشخیص غلظت مولکولهای فعال زیستی وجود دارد.  

نشانگرهای زیستی و پروب های فلورسنت در زیست شناسی کمی

توالی ژنوم بسیاری از موجودات اکنون کامل شده است. "با این حال ، توالی ژنوم به تنهایی فاقد اطلاعات مکانی و زمانی است و بنابراین به همان اندازه لیست های سرشماری یا فهرست های تلفنی پویا و آموزنده است". ما کلمات کد ژنتیکی را می دانیم ، اما باید هر یک از آنها را به عملکرد خاصی مرتبط کنیم. چالش این قرن این است که بفهمیم پروتئین ها برای ساختن سلول ها و ارگانیسم های زنده چگونه کار می کنند. پروتئین ها برای اکثر فرآیندهای بیولوژیکی ضروری هستند ، اما آنها به سادگی اجسامی با سطوح واکنش شیمیایی نیستند و درک عملکرد آنها آسان نیست. 

روشهای منسجم اندازه گیری لیزر برای تشخیص پزشکی

روشهای منسجم اندازه گیری لیزر برای تشخیص پزشکی

تداخل سنجی و هولوگرافی ابزاری کاملاً تثبیت شده برای آزمایش غیر مخرب صنعتی و کنترل کیفیت هستند که بطور کلی با تشخیص جابجایی اجسام هنگام اعمال تنش استاتیک ، تغییرات دما ، امواج شوک یا نظارت بر لرزش انجام می شوند. بنابراین ، تاکنون سیستمهای مختلف تداخل سنجی هولوگرافی و ذرات برای کاربردهای ماکروسکوپی و همچنین میکروسکوپی ایجاد شده است.  

توموگرافی انسجام نوری با کاربردهایی در تصویربرداری سرطان

توموگرافی انسجام نوری با کاربردهایی در تصویربرداری سرطان

توموگرافی انسجام نوری (OCT) یک روش تصویربرداری نوری است که به سرعت در حال ظهور است و برای طیف گسترده ای از تحقیقات بیولوژیکی ، پزشکی و مواد است [1 ، 2]. OCT در ابتدا در اوایل دهه 1990 توسعه یافته است و وسیله جدیدی را در اختیار محققان قرار داده است که می توان نمونه های بیولوژیکی و نمونه های غیر بیولوژیکی را تجسم کرد. یک مزیت اصلی OCT توانایی تصویربرداری از ریزساختار بافت در محل با وضوح تصویر در مقیاس میکرون ، بدون نیاز به برش نمونه برای پردازش بافت است.  

کشف زیستی با استفاده از میکروحفره های کریستال فوتونیک سیلیکون

کشف زیستی با استفاده از میکروحفره های کریستال فوتونیک سیلیکون

لرد ریلی اولین نفری بود که انتشار موج الکترومغناطیسی را در محیط تناوبی یک بعدی (1D) مطالعه کرد و باند باریک وابسته به زاویه را که انتشار نور در آن ممنوع است ، شناسایی کرد. با این حال ، یک قرن کامل نگذشت که یابلونوویچ  و جان در سال 1987 معادلات ماکسول را با قضیه های فیزیک حالت جامد ترکیب کردند و مفهوم بندهای باند فوتونی را در دو و سه بعد معرفی کردند. بسیاری از تحولات بعدی در ساخت ، تئوری و کاربردها (به عنوان مثال ، فیبر نوری ، اپتیک یکپارچه و مواد شکست منفی) از آن زمان دنبال شده است.

کاربردهای رزونانس نوری در سنجش و تصویربرداری بیولوژیکی: II. بیوسنسورهای رزونانس حفره

کاربردهای رزونانس نوری در سنجش و تصویربرداری بیولوژیکی: II. بیوسنسورهای رزونانس حفره

بازجویی از فعل و انفعالات اتصال بین پروتئینها ، بخشهای DNA یا RNA و مولکولهای کوچک زیست اختصاصی برای تعداد زیادی از کاربردها در تحقیقات بیولوژیکی و پزشکی از اهمیت اساسی برخوردار است. فناوری ریزآرایه در دهه گذشته برای پرداختن به برنامه هایی که به دنبال اندازه گیری همزمان هزاران یا حتی میلیون ها تعامل الزام آور هستند ، ظهور کرده است. ریزآرایه از یک تکیه گاه جامد یا بستر تشکیل شده است که در سطح بالایی آن لکه های زیادی وجود دارد که هر کدام حاوی نوع متفاوتی از مولکول گیرنده ثابت است. 

رادیوتراکر