اپتیک و لیزر در پزشکی

لیزر با مهندس شکوفه ساتری

اپتیک و لیزر در پزشکی

اپتیک زیست پزشکی

کاربردهای لیزر در پزشکی

لیزر در دندانپزشکی

بیوفوتونیک بالینی و ترجمه

بیوفوتونیک بالینی و ترجمه

این جلسه شامل رویکردهای تشخیصی بالینی، راهنمایی های جراحی و درمانی است که از نور استفاده می کنند، با کاربردهای مختلف از سرطان گرفته تا چشم پزشکی و سلامت جهانی.

بیوفوتونیک

بیوفوتونیک با شکوفه ساتری

این جلسه یک انجمن برای ارائه و بحث در مورد تئوری، طراحی، ساخت، ابزار دقیق و کاربردها در زمینه‌های بیوفوتونیکی، حسگری جدید و تصویربرداری پیشرفته فراهم می‌کند. موضوعات در بیوفوتونیک شامل فناوری‌های حسگر/تصویربرداری نوری زیست‌پزشکی، تحویل دارو با هدایت تصویر، تصویربرداری از مغز، سیستم‌ها و کاربردهای بالینی، جراحی هدایت‌شده با تصویر، اپتیک الهام‌گرفته از زیستی، و فناوری‌های نوری جدید برای تشخیص و درمان است. حسگر جدید طیفی از فناوری‌های به سرعت در حال پیشرفت را در بر می‌گیرد که شامل تکنیک‌های فیبر نوری و موجبر نوری، نوسانگرهای میکرومکانیکی، تشدیدکننده‌های ریزحفره، ، حسگرهای مبتنی بر لیزر طراحی جدید کاوشگر مولکولی، نانوذرات و نشانگرهای فلورسنت، آزمایشگاه‌های نوری، می‌شود. یک تراشه، و دستگاه های کوچک. این جلسه همچنین ارسال‌های مربوط به انواع فناوری‌های تصویربرداری نوری را برای کاربردهای متنوع تشویق می‌کند. موضوعات شامل تصویربرداری سه بعدی، AR/VR، نمایشگر پوشیدنی، پردازش تصویر، تصویربرداری/طیف‌سنجی محاسباتی، تصویربرداری توموگرافی، هولوگرافی، تصویربرداری با ابعاد بالا، تصویربرداری چندوجهی، و میکروسکوپ پیشرفته است.

دوره های آموزشی بیوفوتونیک

شرح دوره

تصویربرداری زیستی نقش مهمی در علوم زیستی مدرن نه تنها به عنوان ابزاری برای تحقیق بلکه به عنوان وسیله ای برای بهبود درمان های پزشکی ایفا می کند. هدف اصلی این دوره ارائه مبانی نظری تصویربرداری زیستی 

هدف از این دوره آموزش اصول کلی فلورسانس و میکروسکوپ نوری به دانشجویان و همچنین نشان دادن اصول پشت تکنیک های پیشرفته فلورسانس و تصویربرداری و همچنین مقدمه ای کوتاه برای پردازش و تجزیه و تحلیل تصویر است.

نمایش های عملی و تمرین های دستی در مورد همه موضوعات وجود خواهد داشت. این دوره یک دوره فشرده پنج روزه است که در مدت یک هفته برگزار می شود. این دوره برای دانشجویان دکترا در رشته های پزشکی، فیزیک، شیمی، بیوشیمی، زیست شناسی مولکولی، علوم زیستی نانو، علوم دارویی، علوم کشاورزی یا زیست شناسی مرتبط است.

لیزر، اپتیک و فوتونیک

موضوعات

GSELOP2022 انجمن پیشرو برای ارائه پیشرفت‌ها و نتایج تحقیقات جدید در زمینه‌های لیزر، اپتیک و فوتونیک فراهم می‌کند. بر این اساس، موضوعات مورد علاقه برای ارسال شامل، اما محدود به موارد زیر نیست:

اپتیک:

سنسورها و ابزار دقیق نوری و فیبر نوری

سیستم های میکرو-اپتو-الکترو-مکانیکی (MOEMS)

اپتیک فیزیکی

اپتیک تطبیقی

دستگاه های الکترونیکی نوری

اپتوالکترونیک ارگانیک

ارتباطات نوری، سوئیچینگ و شبکه ها

شبکه های الکترونیکی نوری با سرعت بالا

فناوری فیبر نوری: مواد، دستگاه ها و سیستم ها

پردازش اطلاعات نوری

هولوگرافی

مترولوژی نوری

سیستم های تصویربرداری نوری و ماشین بینایی

محاسبات نوری

اپتیک موج هدایت شونده

اپتیک در ماده متراکم و نرم

اپتیک کوانتومی

اپتیک غیرخطی

نانو و میکرو اپتیک

امواج ماده

اطلاعات کوانتومی

اپتیک زیستی و پزشکی

مواد نوری، روش ها و تکنیک های مشخصه سازی

روش‌های نوری برای کنترل فرآیند

میکروسکوپ و اپتیک تطبیقی

کاربردهای مهندسی طیف سنجی

میکروسکوپ نوری کامپوزیت ها

موجبرهای نوری چاپی

ابزار نوری برای اندازه گیری و نظارت

ابزار نوری برای اندازه گیری و نظارت

این کمیته فرعی به دنبال ارسال های اصلی در ابزار و تکنیک های نوری برای اندازه گیری و نظارت در زمینه های مختلف کاربرد و تکنولوژی است. چنین تکنیک های نوری می تواند شامل، اما محدود به اسپکتروسکوپی، تصویربرداری، سرعت سنج، سنجش فیبر نوری و تشخیص ایستادگی نیست. تاکید باید بر روی تکنولوژی بلوغ با کاربرد واقعی جهان و عملیات در زمینه های زیر قرار گیرد:

نظارت بر فرآیند صنعتی (انطباق / تحمل، ترکیب، ایمنی)

تشخیص احتراق (گونه ها، دما، فشار، سرعت)

مترولوژی (فاصله، دما، ترکیب، ویژگی های پرتو لیزر)

نظارت بر سلامت ساختاری (استرس / فشار، لرزش، دما)

برنامه های کاربردی امنیتی (تشخیص تهدید شیمیایی / بیولوژیکی / انفجاری)

توموگرافی (سنجش 3D / تصویربرداری، فن آوری فرستنده / آشکارساز)

دستگاه مبتنی بر رنگ روشن و فلورسنت از پوسیدگی دندان جلوگیری می کند

نمونه اولیه O-pH نوری UW می تواند اسیدیته بیوفیلم خوراکی را به صورت غیرتهاجمی اندازه گیری کند.

دستگاه مبتنی بر رنگ روشن و فلورسنت از پوسیدگی دندان جلوگیری می کند

یک دستگاه نوری در حال توسعه در دانشگاه واشنگتن (UW) می‌تواند با شناسایی دندان‌های در معرض خطر قبل از اینکه حفره‌ها فرصتی برای شروع رشد پیدا کنند، به جلوگیری از پوسیدگی دندان کمک کند. نمونه اولیه که O-pH نام دارد، از یک سیستم نور کم مصرف و یک محلول رنگ فلورسنت تایید شده توسط FDA، سدیم فلورسین، برای اندازه گیری اسیدیته بیوفیلم خوراکی روی مینای دندان و ارائه بازخورد کمی استفاده می کند.

مانوجا شارما، محقق، گفت: پلاک دارای باکتری های زیادی است که در اثر تعامل با قند موجود در غذا، اسید تولید می کنند. این اسید همان چیزی است که باعث خوردگی سطح دندان و در نهایت حفره ها می شود. بنابراین، اگر بتوانیم اطلاعاتی در مورد فعالیت اسیدی دریافت کنیم، می‌توانیم ایده‌ای از نحوه رشد باکتری‌ها در بیوفیلم یا پلاک دندان به دست آوریم.

یک نمونه اولیه ابزار دندانپزشکی جدید UW از یک سیستم نور کم مصرف برای نظارت بر واکنش‌ها با محلول رنگ فلورسنت استفاده می‌کند تا تشخیص دهد که مینای دندان در کجا بیشتر در معرض خطر اسیدی بودن پلاک است. با حسن نیت از دانشگاه واشنگتن و IEEE Xplore/Creative Commons.

O-pH یک حسگر PH نوری است که از نور در محدوده 420 نانومتر برای تحریک رنگ فلورسین استفاده می کند. نور فلورسنت را با استفاده از فتودیودهای فیلتر شده با فیبر جفت شده جمع آوری می کند. این سیستم نور را از یک LED منتشر می کند که در حین استفاده از رنگ فلورسنت به دندان ها می تابد. یک کاوشگر نور را منتقل می کند و آن را جمع آوری می کند، در حالی که روی سطح دندان شناور است. نور جمع‌آوری‌شده به یک سیستم اندازه‌گیری مرکزی برمی‌گردد و با استفاده از اطلاعات موجود در نور، سیستم PH هر دندان را نشان می‌دهد.

O-pH از یک روش سنجش pH نسبت سنجی برای تولید یک قرائت عددی از سطح pH پلاک دندان استفاده می کند. pH را در محدوده 4 تا 7.5 اندازه گیری می کند، محدوده pH معمولی بیوفیلم دندان. تیم UW با استفاده از محلول بافر فلورسین با ضریب همبستگی 0.97، سیستم را به یک pH متر آزمایشگاهی کالیبره کرد. محققان کالیبراسیون را در شرایط آزمایشگاهی با استفاده از محلول بافر متفاوت و دندان‌های مصنوعی و کشیده تأیید کردند.

این تیم با اندازه گیری pH روی سطح دندان ها قبل و بعد از شستشوی شکر، این سیستم را روی 30 کودک در دو گروه مختلف (پیش تمیز کردن و بعد از تمیز کردن) آزمایش کردند. دانشجویان دانشکده دندانپزشکی UW اندازه گیری ها را زیر نظر یکی از اعضای هیئت علمی انجام دادند. O-pH تفاوت قابل توجهی در pH بیوفیلم بین گروه های قبل و بعد از تمیز کردن نشان داد. مطالعه بالینی توانایی O-pH را برای تمایز بین بار بیوفیلم کم و زیاد با استفاده از اندازه‌گیری pH نشان داد.

محققان گفتند که یکی از اشکالات این مطالعه عدم توانایی در اندازه گیری مداوم محل یکسان روی هر دندان در طول هر مرحله از آزمایش است. برای رفع این محدودیت، آن ها O-pH را افزایش می دهند تا توانایی تولید تصاویری را در بر بگیرد که فوراً محل دقیق اسیدیته بالا را به دندانپزشک نشان می دهد، جایی که می تواند حفره جدیدی ایجاد شود. این تیم با استفاده از یک آندوسکوپ فیبری اسکن چند حالته O-pH را از یک دستگاه مبتنی بر نقطه به یک دستگاه مبتنی بر تصویر تبدیل کردند و این نمونه اولیه را روی یک سوژه آزمایش کردند.

شارما گفت که همه باکتری های موجود در پلاک منجر به ایجاد حفره نمی شوند. اندازه گیری اسیدیته محیط بیوفیلم می تواند بدون نیاز به آزمایش انواع خاصی از باکتری های مضر، به دندانپزشکان بفهمد که در مورد نواحی مشکل بالقوه باید بدانند.

پروفسور اریک سیبل انجام آزمایش اسیدیته O-pH را قبل از تمیز کردن دندان های بیمار در نظر می گیرد. او گفت: "دندانپزشک آنها را با محلول رنگ فلورسنت بی مزه شستشو می دهد و سپس دندان های آنها را اسکن اپتیکال می کند تا به دنبال مناطق تولید اسید بالا که در آن مینای دندان در حال تخریب شدن است."

شارما گفت: "ما به نتایج بیشتری نیاز داریم تا نشان دهیم چقدر برای تشخیص موثر است، اما قطعا می تواند به ما در درک کمی از سلامت دهان و دندان شما کمک کند." همچنین می‌تواند به آموزش بیماران در مورد اثرات قند بر روی ساختار شیمیایی پلاک کمک کند.