بیوفوتونیک با شکوفه ساتری

بیوفوتونیک با شکوفه ساتری

بیوفوتونیک با شکوفه ساتری

بیوفوتونیک با شکوفه ساتری

بیوفوتونیک شامل درک نحوه تعامل نور با مواد بیولوژیکی، از مولکول ها و سلول ها، بافت ها و حتی کل موجودات است. نور را می توان برای بررسی رویدادهای زیست مولکولی، مانند بیان ژن و برهمکنش پروتئین-پروتئین، با حساسیت و ویژگی فوق العاده بالا استفاده کرد. توزیع مکانی و زمانی اجزای بیوشیمیایی را نیز می توان با نور و در نتیجه پویایی فیزیولوژیکی مربوطه در سلول ها، بافت ها و موجودات زنده در زمان واقعی مشاهده کرد. نور همچنین می تواند برای تغییر خواص و رفتارهای ماده بیولوژیکی مانند آسیب رساندن به سلول های سرطانی توسط جراحی یا درمان لیزری و دستکاری سیگنال های عصبی در یک شبکه مغزی مورد استفاده قرار گیرد. با نوآوری در فناوری‌های فوتونیک در نیم قرن گذشته، بیوفوتونیک همچنان نقشی فراگیر در تحول در مطالعات پایه علوم زیستی و همچنین تشخیص‌ها و درمان‌های زیست‌پزشکی ایفا می‌کند.

پیشرفت در بیوفوتونیک در چند دهه گذشته نه تنها در بیوشیمی و زیست شناسی سلولی/مولکولی، بلکه در کاربردهای پیش بالینی متعدد نیز قابل مشاهده است. محققان در سراسر جهان به دنبال راه‌هایی برای وارد کردن فناوری‌های بیوفوتونیکی به شیوه‌های بالینی واقعی، به ویژه تصویربرداری نوری سلولی و مولکولی هستند. در همین حال، فناوری‌های نوظهور مانند جراحی نانو لیزر و نانوپلاسمونیک، بینش جدیدی برای درک، نظارت و حتی درمان بیماری‌ها بر اساس مولکولی ایجاد کرده‌اند.

این کتاب مبانی ضروری اپتیک و بیوفتونیک را به تازه واردان (دانشجویان ارشد یا محققین کارشناسی ارشد) که به این حوزه تحقیقاتی چند رشته ای علاقه مند هستند، ارائه می دهد. این کتاب با کمک های خیره کننده متخصصان برجسته، پیشرفت های عمده در تشخیص پیش بالینی را با استفاده از میکروسکوپ نوری و طیف سنجی، از جمله میکروسکوپ چند فوتونی، میکروسکوپ با وضوح فوق العاده، و اندومیکروسکوپی برجسته می کند. همچنین تعدادی از تکنیک ها و مجموعه ابزارهای نوظهور را برای کاربردهای بیوفوتونیکی، مانند نانوپلاسمونیک، میکرورزوناتورها برای تشخیص مولکولی، و نانو جراحی نوری درون سلولی معرفی می کند.

آشنایی با بیوفوتونیک

تصویربرداری اولتراسونیک و توموگرافی

تصویربرداری رزونانس مغناطیسی

الاستوگرافی

تصویربرداری لمسی

تصویربرداری فوتو آکوستیک

توموگرافی مگنتوآکوستیک

توموگرافی اپتیکال منتشر

توموگرافی امپدانس الکتریکی

توموگرافی انسجام نوری

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

بیوفوتونیک با شکوفه ساتری

بیوفوتونیک

استفاده از لیزر در مهندسی پزشکی

هوش مصنوعی

تدریس آنلاین

روش تصحیح حرکت برای تصویربرداری لیزری لکه‌های کنتراست جریان خون مغزی در پنجره‌های جمجمه در جوندگان

تصویربرداری کنتراست لکه ای لیزری (LSCI) در تحقیقات بالینی برای تصویربرداری پویا جریان خون استفاده می شود. یکی از اشکالات آن، حساسیت آن به مصنوعات حرکتی است. ما یک روش ساده و جدید را برای تصحیح مصنوعات حرکتی در سیگنال‌های LSCI نشان می‌دهیم که در موش‌های بیدار با پنجره‌های جمجمه در طول تحریک حسی اندازه‌گیری شده‌اند. اصل این است که ناحیه‌ای در تصویر شناسایی شود که در آن کنتراست لکه‌ای (SC) مستقل از جریان خون است و تنها با حرکت حیوانات تغییر می‌کند، سپس این سیگنال از داده‌ها را پس می‌گیریم. ما نشان می‌دهیم که (1) سیگنال پسرفته به خوبی با حرکت سر ماوس ارتباط دارد، (2) سیگنال تصحیح شده با حجم خون اندازه‌گیری شده به طور مستقل ارتباط بهتری دارد و (3) نسبت سیگنال به نویز (59 ± )% بالاتری دارد. در مقایسه با سه روش اصلاح جایگزین، روش ما بهترین عملکرد را دارد. پسرفت تغییرات جهانی مستقل از جریان در SC یک راه ساده و در دسترس برای بهبود کیفیت اندازه‌گیری‌های LSCI است.

روش تصحیح حرکت برای تصویربرداری لیزری لکه‌های کنتراست جریان خون مغزی در پنجره‌های جمجمه در جوندگان

تصویربرداری کنتراست لکه ای لیزری (LSCI) یک تکنیک نوری است که برای اندازه گیری جریان خون در بافت بیولوژیکی استفاده می شود. با این حال، به دلیل منشاء فیزیکی کنتراست لکه، به شدت مستعد مصنوعات حرکتی است. در این کار، ما یک تکنیک رگرسیون کلی را توصیف می‌کنیم که می‌تواند برای تصحیح مصنوعات حرکتی در LSCI استفاده شود و اثربخشی روش را در آماده‌سازی پنجره جمجمه‌ای موش بیدار نشان دهد.

تحلیل مقایسه ای دو طول موج لیزر در تحریک نقاط طب سوزنی برای اثرات ضد درد در مدل حیوانی

این مطالعه به مقایسه اثربخشی دو طول موج لیزر برای تحریک نقاط طب سوزنی در مدل تجربی درد حاد پس از عمل می‌پردازد. چهل و پنج موش صحرایی به طور تصادفی برای دریافت درمان روی پنجه عقب چپ خود، در مقابل یک روش جراحی قرار گرفتند. درمان‌های لیزری با لیزر سبز-GL (532 نانومتر، 70 میلی‌وات و 7 ژول بر سانتی‌متر مربع انرژی)، لیزر قرمز-RL (660 نانومتر، 100 میلی‌وات و 7 ژول بر سانتی‌متر مربع انرژی)، یا با لیزر خاموش - LO انجام شد. پس از هر بار استفاده، حیوانات با یک ضددرد فون فری برای بررسی حساسیت دردناک پنجه‌های عقب راست (با جراحی) و چپ (بدون جراحی) مورد ارزیابی قرار گرفتند. سطح نوروپپتیدها و سیتوکین ها در بافت محل برش پنجه راست با روش الایزا پس از 1، 6 و 24 ساعت اندازه گیری شد. مشاهده شد که در این مدل درد، هر دو لیزر باعث افزایش بی‌دردی می‌شوند و GL سطوح TNF-α و IL-1β را تغییر می‌دهد.