مجله بیوفوتونیک

ادغام جدیدی از تصویربرداری چند طیفی شبکیه (MSI)، اکسیمتری شبکیه، و تصویربرداری کنتراست لکه لیزری (LSCI) برای تصویربرداری عملکردی رگ‌های خونی شبکیه ارائه شده است که به طور بالقوه می‌تواند به تشخیص زودهنگام یا نظارت بر تغییرات عملکردی اجازه دهد. این فناوری می تواند به سرعت تصاویر ساختاری MSI، اکسیمتری شبکیه و اطلاعات جریان خون LSCI را در یک گردش کار بالینی ساده به دست آورد. نتایج حاصل از چندین روش را می توان برای ارائه اطلاعات ساختاری-عملکردی ترکیب کرد.

بیوفوتونیک با شکوفه ساتری

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

تدریس آنلاین

پژوهش های بین رشته ای

آموزش و پژوهش

دستگاه فتودینامیک متیلن آبی تعبیه شده در داخل معده برای القای سیری برای درمان چاقی

جراحی چاقی موثرترین درمان برای تکرار وزن است و درمان چاقی آندوسکوپی برای اثر مشابه بدون تغییر آناتومیک ایجاد شده است. دستگاه القا کننده سیری داخل معده (ISD) یک روش کم تهاجمی برای القای سیری با فشار مداوم معده و تحریک سلول های تولید کننده گرلین است. برای تقویت اثرات درمانی ISD، درمان فتودینامیک (PDT) را می توان با تولید اکسیژن منفرد تحت تابش لیزر ترکیب کرد. متیلن بلو (MB)، به عنوان یک حساس کننده نور (PS)، روی سطح ISD برای تولید اکسیژن تکی برای تحریک یا تخریب سلول ها پوشانده شد. سلول‌های تولیدکننده گرلین به طور موثری ترشح گرلین را مهار کردند و سیگنال‌های سیری دستگاه گوارش را در مقایسه با دستگاه بدون پوشش MB از طریق PDT القا کردند. در اینجا، ISDهای تعبیه‌شده در MB توسعه یافتند و توانایی‌های پاسخ‌گویی به عکس آن‌ها در خود دستگاه و در شرایط آزمایشگاهی نشان داده شد. PDT با ISD تعبیه شده در MB با موفقیت در یک مدل خوک انجام شد که افزایش وزن بدن را 2 برابر کاهش داد (12٪ در PDT در مقابل 24٪ در گروه کنترل) و 2 برابر کاهش سطح گرلین (21.2 pg/ml در PDT در مقابل PDT). 45.1 pg/ml در کنترل) در هفته اول پس از عمل. این عمل ساده و منحصر به فرد دیدگاه را در PDT گسترش می دهد و انتظار می رود که یک درمان چاقی آندوسکوپی جدید باشد.

افزایش عملکرد دستگاه با نور

افزایش عملکرد دستگاه با نور

در سال 2019، محققان به رهبری Hwoon-Yong Jung و Jung-Hoon Park از مرکز پزشکی آسان، جمهوری کره، داده‌هایی را در مورد طراحی اولیه ISD خود منتشر کردند: یک استنت کاشته شده در قسمت تحتانی مری متصل به یک دیسک انعطاف‌پذیر که درست در داخل معده قرار گرفته است. طبق گزارش قبلی، استنت با فشار دادن مداوم به ناحیه معده که گرلین تولید می کند، با موفقیت افزایش وزن را در مدل های خوک کاهش داد. با این حال، کاهش سرعت افزایش وزن با عوارضی مانند رفلاکس اسید و مهاجرت دستگاه همراه بود.

برای طراحی مجدد ISD 2022، هدف تیم بهبود کارایی دستگاه و کاهش عوارض با استفاده از رویکردی متفاوت و مبتنی بر نور برای هدف قرار دادن گرلین بود. ISD جدید، که فقط برای چند دقیقه در معده است، اکنون شامل یک لیزر فیبر نوری نازک و یک دیسک انعطاف‌پذیر است که با متیلن بلو پوشانده شده است - یک رنگ بافت شناسی رایج. هنگامی که در معرض نور لیزر قرار می گیرد، متیلن بلو اکسید می شود و یک گونه اکسیژن فعال (ROS) ایجاد می کند که به سرعت برخی از سلول های تولید کننده گرلین را در تماس با دیسک پوشش داده شده از بین می برد.

پس از بهینه سازی طراحی دستگاه و سمیت ROS در شرایط آزمایشگاهی، محققانin vivo را در خوک های جوان انجام دادند.

کاهش وزن با لیزر؟

ایمپلنت داخل معده (آبی و خاکستری) با فشار دادن روی معده احساس سیری ایجاد می کند و هنگامی که توسط لیزر فیبر نوری (مشکی) فعال می شود، سلول های تولید کننده هورمون گرسنگی گرلین را از بین می برد.

چاقی یک نگرانی بهداشت جهانی است که می تواند منجر به طیف گسترده ای از بیماری ها مانند دیابت نوع 2، فشار خون بالا، سکته مغزی و سرطان شود. علاوه بر بهبود رژیم غذایی و ورزش، درمان چاقی ممکن است شامل جراحی چاقی و کاشت معده باشد.

اکنون، محققان در جمهوری کره نتایج آزمایش امیدوارکننده یک دستگاه غیرجراحی جدید و کم تهاجمی را برای کاهش وزن گزارش کرده‌اند. دستگاه تحریک کننده سیری داخل معده (ISD) به قسمت بالای معده فشار می آورد و حس سیری را تحریک می کند و با رنگ فعال شده با نور پوشیده شده است که برخی از سلول های سازنده هورمون گرسنگی، گرلین را از بین می برد.

سنسورهای فیبر نوری چگونه در صنعت هوافضا استفاده می شوند؟

صنعت هوانوردی جهانی شاهد رشد قابل توجهی است، با افزایش تقاضا برای سفرهای هوایی مسافری با نرخی سریعتر از میانگین 20 ساله، و رشد 7 درصدی در سال 2018. رشد این صنعت به پیشرفت فناوری هوانوردی کمک می کند کارآمدتر و ایمن تر، با انتشار کمتر.

استفاده از حسگرها در فناوری هوانوردی

یک قدم مهم رو به جلو در فناوری هوانوردی استفاده از حسگرها بوده است. آنها برای اندازه گیری، نظارت، و تجزیه و تحلیل داده ها از منابع متعدد و همچنین گزارش هر گونه خطر احتمالی برای خلبانان و تأسیسات پشتیبانی زمینی به طور فوری استفاده می شوند. حسگرها می توانند سلامت ساختاری هواپیما را کنترل کنند و از طریق کاهش مصرف سوخت و محاسبه کوتاه ترین مسیرهای پرواز، عملیات را بهبود بخشند.

بخشی از بازار سنسورهای هوانوردی در حال جذب قابل توجه است و آن سنسورهای فیبر نوری است. این به یک قطعه تجهیزات محبوب تبدیل شده است زیرا به عنوان یک جزء ذاتا ایمن در نظر گرفته می شود و توانایی مقاومت در برابر نیروهای خشن محیطی را دارد.

به عنوان مثال، سنسورها می توانند به طور قابل اعتمادی در برابر تداخل شدید الکترومغناطیسی (EMI) ناشی از رعد و برق و طوفان برف مقاومت کنند. آنها همچنین می توانند دماهای بالا و همچنین خوردگی شیمیایی، فشارهای بالا و ولتاژ بالا را تحمل کنند.

سنسورهای فیبر نوری

سنسورهای فیبر نوری به جز بسیار بادوام، سبک و کوچک هستند، به این معنی که می‌توان از آن‌ها برای جایگزینی سیستم‌های نظارتی سنگین‌تر و در عین حال حفظ حساسیت بالا و عملکرد دوربرد استفاده کرد. آنها همچنین به راحتی با برنامه های مختلف سازگار می شوند و تقریباً نیازی به تعمیر و نگهداری ندارند.

با سنسورهای فیبر نوری، اندازه‌گیری‌های مهم فشار، دما، تغییر شکل و کرنش را می‌توان در یک رابط مشاهده کرد.

امروزه، سنسورهای فیبر نوری در هوانوردی برای کاربردهای متعددی از جمله تشخیص فرود سخت، نظارت بر دما و فشار هیدرولیک، نظارت بر سطح مخزن سوخت، و نظارت بر سیستم‌های مدیریت سوخت استفاده می‌شوند. آنها همچنین در حال جایگزینی معیارهای RVDT (ترانسفورماتور دیفرانسیل متغیر چرخشی) و LVDT (ترانسفورماتور دیفرانسیل متغیر خطی) کنترل پرواز هستند.

علاوه بر این، سنسورهای فیبر نوری برای نظارت بر کرنش اجزای حیاتی، مانند ارابه فرود و اجزای دوار، مانند روتور و تیغه‌ها، استفاده می‌شوند.

حسگرها همچنین کاربردهایی در بازخورد اندازه گیری های بلادرنگ توزیع وزن پیدا کرده اند. علاوه بر این، سنسورها قادر به آزمایش یکپارچگی ساختاری بالها و بدنه و همچنین قضاوت در مورد عملکرد موتورها، بار روی ارابه فرود و یخ زدن روی بالها هستند.

در آینده احتمالاً شاهد افزایش تمرکز بر استفاده از حسگرهای فیبر نوری در هواپیما برای بهبود ایمنی صنعت و همچنین افزایش عمر هواپیما، کاهش نیاز به روش‌های تعمیر و نگهداری طولانی و پرهزینه خواهیم بود. افزایش کارایی سفرهای هوایی

مزایای سنسورهای فیبر نوری

مزایای خاص استفاده از این حسگرها برای اندازه‌گیری و گزارش داده‌ها عبارتند از: کاهش وزن هواپیما با جایگزینی سیستم‌های بزرگتر، کاهش هزینه‌ها (از آنجایی که نسبت به سایر تجهیزات ارزان‌تر هستند)، و ارائه داده‌هایی که به پروازها کمک می‌کند تا مصرف سوخت بیشتری داشته باشند. . آنها همچنین می توانند اندازه گیری هایی را ارائه دهند که با اجزای دیگر امکان پذیر نیست.

یکی از مزایای نهایی استفاده از سنسورهای فیبر نوری نسبت به سایر جایگزین ها این است که می توان آنها را در کسری از زمان در مقایسه با همتایان خود نصب کرد. با توجه به ماهیت نحوه کار فیبر نوری، چندین حسگر را می توان در یک فیبر واحد ادغام کرد، به این معنی که نصب فقط نیاز به یک فیبر دارد که به سفینه متصل شود و به تجهیزات جمع آوری داده متصل شود.

با کاربردهای گسترده آنها در هوانوردی، می‌توان انتظار داشت که حسگرهای فیبر نوری همچنان در صنعت سروصدا ایجاد کنند، زیرا می‌بینیم که آنها این بخش را قادر می‌سازند تا به اهداف ایمنی و کاهش انتشار قابل توجهی برسد.

کاربرد فیبر نوری در هوانوردی چیست؟

کاربرد فیبر نوری در هوانوردی چیست؟

سازندگان کانکتورها و قطعات فیبر نوری برای بهبود مدیریت کابین خلبان و متحول کردن طراحی کابین هواپیما نوآوری می کنند. فیبر نوری در مقایسه با سیم کشی مسی سنتی مزایای زیادی از جمله پشتیبانی از پهنای باند بالاتر، وزن سبک تر، یکپارچگی سیگنال بهتر و مصونیت از EMI دارد.

فیبر نوری چگونه هواپیمای اویونیک را تسریع می کند؟

فیبرهای نوری نیز برای کاربردهای پهنای باند بالا مناسب هستند، تحت تأثیر تداخل الکترومغناطیسی (EMI) قرار نمی گیرند، و سخت افزار مدرن از سیم مسی قابل اعتمادتر است. این عوامل همراه با مزایای فناوری SWaP، تولیدکنندگان را برای طراحی سیستم‌ها و کابین‌های کابین خلبان نوآورانه برای جدیدترین فناوری حمل‌ونقل هوایی سوق می‌دهد.

اویونیک مدرن و نیاز به SWaP

اویونیک به تمام سیستم های الکترونیکی مورد استفاده در هواپیماها، ماهواره ها و فضاپیماها اطلاق می شود. آنها اکثر کنترل ها و همچنین ارتباطات، ناوبری، نمایشگر و مدیریت سیستم در کابین خلبان را تامین می کنند. آنها صدها سیستم فردی را هدایت می کنند که وظایف کوچک اما ضروری را برای حفظ پرواز انجام می دهند. آنها همچنین شامل سیستم های اضافی نصب شده بر روی هواپیما هستند تا آنها را مفید کنند، مانند چراغ های جستجو، وینچ ها و سرگرمی های حین پرواز.

همانطور که فن آوری های الکترونیکی مصرف کننده و تخصصی در نیم قرن گذشته به طور تصاعدی پیشرفت کرده اند، پتانسیل فناوری اویونیک نیز افزایش یافته است. با این حال، الزامات گرانش به این معنی است که اولویت های SWaP اغلب بر مزایای اویونیک برتری دارد، به خصوص زمانی که پهنای باند بیشتر به معنای سیم مسی سنگین و حجیم تر است.

این تقاضا و امکان برای ظرفیت پردازش داده بیشتر (به عنوان مثال، پخش ویدئو) همزمان با حرکت به سمت وسایل نقلیه و وسایل پرنده کوچکتر و سبکتر در مرحله بعدی سفر ما با هوانوردی است. مفسران صنعت پیش‌بینی کرده‌اند که وسایل نقلیه الکتریکی کوچک، پرنده و باتری‌دار با قابلیت بلند شدن عمودی می‌توانند در آینده جایگزین خودروها برای حمل و نقل شخصی شوند. در همین حال، شرکت ها در حال حاضر از پهپادها برای همه چیز از تحویل محصولات گرفته تا نظارت بر محیط زیست استفاده می کنند.