روش‌های بیوفوتونیک برای پایش عملکردی عوارض دیابت

خلاصه

شیوع عوارض دیابت یک مشکل بهداشت عمومی مهم با هزینه اقتصادی قابل توجه است. بنابراین تشخیص به موقع عوارض و پیشگیری از بروز آنها به افزایش طول و کیفیت زندگی بیماران و کاهش هزینه های اقتصادی درمان آنها کمک می کند. هدف این مقاله مروری بر فناوری‌های مدرن بیوفوتونیکی است که برای شناسایی عوارض دیابت و ارزیابی کیفیت درمان آنها استفاده می‌شود. علاوه بر این، این فناوری‌ها ویژگی‌های ساختاری و عملکردی بافت‌های بیولوژیکی را ارزیابی می‌کنند و شامل کاپیلروسکوپی، فلومتری داپلر لیزری و تصویربرداری ابرطیفی، تصویربرداری کنتراست لکه‌های لیزری، طیف‌سنجی و تصویربرداری بازتابی منتشر، طیف‌سنجی و تصویربرداری فلورسانس، توموگرافی همدوس نوری، تصویربرداری همدوس نوری و تصویربرداری اپتواکوس می‌شوند. میکروسکوپ پیشرفت‌های اخیر در زمینه تشخیص غیرتهاجمی نوری، معرفی گسترده‌تر فن‌آوری‌های بیوفوتونیکی را در عمل بالینی و به‌ویژه در واحدهای مراقبت دیابت پیشنهاد می‌کند.

کلمات کلیدی: فوتونیک زیست پزشکی. دیابت قندی؛ تصویربرداری؛ تشخیص غیر تهاجمی نوری؛ طیف سنجی

نانوذرات مادون قرمز نزدیک دوپ شده با لانتانید برای بیوفتونیک

خلاصه

نور در ناحیه طیفی مادون قرمز نزدیک (NIR) به طور فزاینده ای در کاربردهای زیستی مورد استفاده قرار می گیرد و به دلیل جذب و پراکندگی کمتر در مقایسه با نور در محدوده مرئی، نفوذ عمیق تری در بافت های بیولوژیکی ایجاد می کند. نانوذرات شب تاب دوپ شده با لانتانید با تحریک و/یا گسیل در محدوده NIR اخیراً به دلیل خواص نوری منحصربه‌فردشان، مانند جابجایی بزرگ استوکس، تشعشعات لومینسانس تیز طیفی، لومینسانس طولانی، به عنوان یکی از نامزدهای اصلی برای کاربردهای بیولوژیکی غیرتهاجمی توجه فوق‌العاده‌ای را به خود جلب کرده‌اند. طول عمر و پایداری عکس عالی. در اینجا، پیشرفت‌های اخیر نانوذرات دوپ‌شده با لانتانید با تبدیل NIR یا لومینسانس کاهش‌دهنده و کاربرد آن‌ها در کاربردهای بیوفوتونیک پیشرفته ارائه شده‌است. مجموعه‌ای از استراتژی‌های کارآمد برای غلبه بر محدودیت اساسی روشنایی لومینسانس کم نانوذرات دوپ‌شده با لانتانید معرفی شده‌است. بررسی ادبیات عمیق در مورد کاربردهای پیشرفته بیوفوتونیکی آنها نیز گنجانده شده است، که برتری آنها را برای تصویربرداری با وضوح بالا، تشخیص در سطح تک نانوذره، و کارایی برای تشخیص و درمان های نفوذ در بافت نشان می دهد.

کلمات کلیدی: تصویربرداری زیستی بیوسنینگ لانتانیدها؛ درمان ناشی از نور؛ نانوذرات مادون قرمز نزدیک

بیوفوتونیک برای تشخیص تشخیصی وزیکول های خارج سلولی

خلاصه

وزیکول های خارج سلولی (EVs) حامل های همه کاره ای برای نشانگرهای زیستی هستند که در پاتوژنز چندین اختلال انسانی نقش دارند. علیرغم افزایش علاقه علمی و تجاری به کاربرد EV در تشخیص، تکنیک‌های بیومولکولی سنتی معمولاً به مقدار نمونه ثابت نیاز دارند، به روش‌های وابسته به اپراتور و زمان‌بر متکی هستند و نمی‌توانند با محدوده اندازه نانو EVها کنار بیایند و حساسیت و تکرارپذیری را محدود می‌کنند. نتایج. استفاده از بیوفوتونیک، یعنی روش‌های مبتنی بر نور، برای تشخیص تشخیصی وسایل نقلیه الکتریکی منجر به توسعه پلتفرم‌های نوآورانه با حساسیت عالی شده است. در این بررسی، ما یک مرور کلی از امیدوارکننده‌ترین و نوظهورترین فناوری‌های مورد استفاده در زمینه کشف نشانگرهای زیستی مرتبط با EV ارائه می‌کنیم. هنگامی که روی نمونه‌های بالینی آزمایش می‌شود، رویکردهای بیوفوتونیکی گزارش‌شده در اکثر موارد موفق به تمایز بین نانووزیکول‌ها و آلاینده‌ها شده‌اند، وضوح بسیار بالاتری در مقایسه با روش‌های سنتی به دست آورده‌اند و به دقت تشخیصی متوسط ​​تا عالی رسیده‌اند، بنابراین پتانسیل‌های زیادی برای ترجمه بالینی خود نشان می‌دهند.

واژه‌های کلیدی: بیوفوتونیک. حسگر زیستی؛ تشخیص؛ وزیکول های خارج سلولی؛ بیوپسی مایع

یادگیری عمیق یک مزیت برای بیوفوتونیک است؟

خلاصه

این بررسی مقالات اصلی با استفاده از یادگیری عمیق در زمینه بیوفتونیک منتشر شده در سال های گذشته را پوشش می دهد. در این سال‌ها یادگیری عمیق که زیرمجموعه‌ای از یادگیری ماشینی است که عمدتاً بر اساس هندسه‌های شبکه عصبی مصنوعی است، در تعدادی از وظایف بیوفوتونیکی به کار گرفته شد و به عملکردهای پیشرفته‌ای دست یافت. بنابراین، یادگیری عمیق در زمینه بیوفوتونیک به سرعت در حال رشد است و در سال های آینده برای به دست آوردن سیستم های تصمیم گیری بیوفوتونیک بلادرنگ و به طور کلی برای تجزیه و تحلیل داده های بیوفوتونیکی مورد استفاده قرار خواهد گرفت. در این مقاله، ما در مورد امکانات یادگیری عمیق در زمینه بیوفوتونیک از جمله طبقه‌بندی تصویر، تقسیم‌بندی، ثبت، رنگ‌آمیزی کاذب و افزایش وضوح بحث می‌کنیم. علاوه بر این، ما در مورد استفاده بالقوه از یادگیری عمیق برای داده های طیف سنجی از جمله پیش پردازش داده های طیفی و طبقه بندی طیفی بحث می کنیم. ما این بررسی را با پرداختن به کاربردهای بالقوه و چالش‌های استفاده از یادگیری عمیق برای داده‌های بیوفوتونیک به پایان می‌رسانیم.

کلیدواژه: شبکه های عصبی مصنوعی بیوفوتونیک؛ یادگیری عمیق؛ طیف سنجی

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

علم و فناوری تراهرتز

علم و فناوری تراهرتز

فعالیت‌های تحقیقاتی تراهرتز عمدتاً بر روی تولید و تشخیص تا این اواخر متمرکز بوده است، اما نقطه کانونی به کاربردهای عملی مانند ارتباطات پرسرعت، طیف‌سنجی مولکولی، تصویربرداری امنیتی و تشخیص پزشکی و بسیاری دیگر تغییر کرده است. ایجاد یک نقطه مشترک بین محققان، به طوری که آنها بتوانند به راحتی با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، یک وظیفه مهم است. این نشست ویژه با هدف گرد هم آوردن محققان با زمینه های مختلف برای ایجاد هم افزایی در این حوزه مهم تحقیقاتی برگزار می شود.

موضوعات

ریزساختارهای مصنوعی با طول موج فرعی، فرامواد، متاسرفیس ها

منابع و آشکارسازهای CW Terahertz

طیف سنجی تراهرتز

منابع و برنامه های کاربردی تراهرتز شدید

کاربردهای تراهرتز در زیست شناسی و پزشکی

کاربردهای تراهرتز در امنیت و دفاع

تصویربرداری تراهرتز

دستگاه ها، قطعات و ابزارهای تراهرتز

سیستم ها و آنتن های تراهرتز

غیر خطی تراهرتز

سنجش تراهرتز

ارتباطات تراهرتز

منابع رمان تراهرتز

ابزارهای فعال برای دستکاری امواج تراهرتز

دستگاه‌ها و کاربردهای پلاریتون پلاسمون سطحی

ساخت دستگاه ریزساختار

...

لیزرهای فروسرخ متوسط

لیزرهای میانی IR و کاربردها

لیزرهای فروسرخ متوسط ​​(Mid-IR) در دهه گذشته پیشرفت قابل توجهی را برای کاربردهای مختلف در حال ظهور تجربه کرده اند. طول موج Mid-IR با پیک‌های تشدید مولکولی، یعنی اثر انگشت مولکولی منطبق است، که لیزرهای Mid-IR را برای کاربردهای طیف‌سنجی و زیست‌پزشکی مفید می‌سازد. علاوه بر این، با نیروی محرکه بزرگ، پالس‌های Mid-IR چند چرخه به عنوان ابزار ایده‌ای برای فیزیک میدان قوی و علم الکترونیک فوق سریع عمل می‌کنند. این نشست ویژه با هدف گرد هم آوردن محققان با زمینه های مختلف برای ایجاد هم افزایی در این حوزه مهم تحقیقاتی برگزار می شود.

موضوعات

منابع و تکنیک های رمان Mid-IR

تبدیل فرکانس غیرخطی و منابع پارامتریک

مواد غیر خطی و لیزری برای Mid-IR

پالس و شانه های فرکانس فوق کوتاه Mid-IR

Mid-IR Supercontinuum Generation

فیبرهای میانی IR و لیزرهای فیبر

فوتونیک مجتمع Mid-IR

منابع و تکنیک های جدید برای طیف سنجی Mid-IR

سنجش میانی IR، تصویربرداری و طیف‌سنجی

فیزیک میدان قوی پمپ شده توسط لیزر Mid-IR

کاربردهای زیست پزشکی لیزرهای Mid-IR

تکنیک های جدید اندازه گیری طیفی و زمانی Mid-IR

فیبرهای نوری توخالی و کاربردها

فیبرهای نوری توخالی و کاربردها

فیبر نوری توخالی (HCF) به نور اجازه می دهد تا در یک محیط نوری هوا یا شبه خلاء حرکت کند، با مزایای منحصر به فردی از جمله: غیرخطی کم، پراکندگی کم، تأخیر کم و بالقوه کم تلفات. بنابراین HCF ها یک راه حل امیدوارکننده برای بسیاری از چالش های آینده در زمینه های مختلف، مانند ارتباطات نوری با ظرفیت بالا، تحویل لیزر با توان بالا، فشرده سازی پالس فوق سریع، ژیروسکوپ های با دقت بالا و غیره هستند. سال های اخیر شاهد پیشرفت های سریع در فناوری مرتبط با HCF بوده ایم. این نشست ویژه با هدف گرد هم آوردن محققان برجسته در این زمینه برای ارائه و بحث در مورد آخرین تحولات برگزار می شود.

موضوعات

طراحی فیبر هسته توخالی

ساخت الیاف هسته توخالی، از سیلیس گرفته تا سایر شیشه ها/مواد تخصصی

روش های جدید شخصیت پردازی

اتصالات فیبر توخالی

کاربردهای فیبر هسته توخالی، از جمله:

    ارتباطات نوری

    اپتیک غیرخطی مانند منابع نور جدید و لیزرهای فوق سریع

    انتقال قدرت بالا از UV به مادون قرمز متوسط

   سنسور

    بیوفوتونیک

...

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

جلسه ویژه 1: فیبرهای نوری هسته توخالی و کاربردها

جلسه ویژه 2: لیزرهای Mid-IR و کاربردها

جلسه ویژه 3: علم و فناوری تراهرتز

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

T1: فیبرهای نوری و دستگاه های مبتنی بر فیبر

T2: سیستم های انتقال نوری، زیرسیستم ها و فناوری ها

T3: معماری شبکه، مدیریت و برنامه های کاربردی

T4: مواد، دستگاه ها و ادغام اپتوالکترونیک

T5: فوتونیک مایکروویو و پردازش سیگنال نوری

T6: LED ها، فتوولتائیک، و اپتوالکترونیک در انرژی

T7: بیوفوتونیک و حسگرهای نوری

T8: علوم و کاربردهای میکرو، نانو و کوانتومی