تدریس فیزیک با شکوفه ساتری

فیزیک چیست؟

فیزیک مطالعه ماده و حرکت آن در فضا و زمان است. آلبرت انیشتین یکی از مشهورترین فیزیکدانان بود. او با تخیل قدرتمند و ذهن کنجکاو خود به بررسی سوالات چالش برانگیز در مورد چیزهایی مانند ماهیت نور، گرانش و زمان پرداخت.

بیوفیزیک کاربردی، فیزیک پزشکی و فناوری های بهداشت و درمان

بیوفیزیک کاربردی، فیزیک پزشکی و فناوری های بهداشت و درمان

ماده فعال

کاربردها در علوم زیست پزشکی و مواد

بیوفیزیک کاربردی، فیزیک پزشکی و فناوری های بهداشت و درمان

ساختارها و سیستم های بیومیمتیک

بیوفیزیک محاسباتی

تصویربرداری همبستگی، چند مقیاسی و کاربردی

کشف و تحویل دارو

تکامل، اکولوژی، رفتار جمعی و نوظهور

رویکردهای تجربی و محاسباتی برای طراحی پروتئین

نیروهای داخل و بین سلول ها: رشته ها، غشاها و دیواره ها

تصویربرداری از مولکول های حیات

تصویربرداری از سلول

مکانیکی و تنظیم مکانیکی

نفوذ غشایی: کانال ها

نفوذ غشا: انتقال دهنده ها

پپتیدهای فعال غشایی

مدل سازی، استنتاج، داده های بزرگ

فرآیندهای مولکولی و سلولی انتقال انرژی

ماشین آلات مولکولی

مورفوژنز و توسعه

تحرک و مهاجرت

بیوفیزیک چند مقیاسی غشاها

نانوبیوفیزیک

اپتوژنتیک و سیستم های عصبی

فیزیک سرطان

تا کردن و مونتاژ پروتئین

پروتئین تاخوردگی اشتباه

ساختار پروتئین برای عملکرد

فعل و انفعالات پروتئین- اسید نوکلئیک

رویکردهای کمی برای تنظیم ژن

زیست شناسی کوانتومی

گیرنده ها و سیگنالینگ

زیست شناسی ساختاری

زیست شناسی مصنوعی

زیست شناسی سیستم ها

مهندسی زیست پزشکی و فیزیک

مهندسی پزشکی

مهندسی دستگاه های زیست پزشکی

رباتیک زیست پزشکی

سیستم های بیولوژیکی محاسباتی

بیوسنسورها و بیوالکترونیک

تجهیزات مهندسی توانبخشی و جراحی

مهندسی زیستی

نانو بیوتکنولوژی

تصویربرداری زیست پزشکی و سیگنال های زیستی

تکنیک های تشخیصی درماتولوژی

مهندسی زیست پزشکی و بهداشت و درمان

فناوری زیست پزشکی

بیومکانیک

بیومواد و اندام های مصنوعی

مهندسی زیست مولکولی

تصویربرداری زیستی

حمل و نقل زیستی

مهندسی سلولی

اناتومی و فیزیولوژی

پردازش و کنترل سیگنال زیست پزشکی

بیو انفورماتیک و ژنومیک

اپتیک زیست پزشکی و لیزر

اصول مولکولی و سلولی

اصول فیزیولوژیکی

واکنش های بیوشیمیایی و سینتیک آنزیم ها

تکنیک های طیف سنجی مولکولی

تکنیک های طیف سنجی مولکولی

تکنیک های طیف سنجی مولکولی شامل برهمکنش بین تابش الکترومغناطیسی و موجودات بیولوژیکی است. مایعات بدن مانند بزاق، خون و ادرار را می توان با دقت زیادی با استفاده از تکنیک های طیف سنجی ارتعاشی و الکترونیکی مانند طیف سنجی مادون قرمز و بیوسنینگ نوری مطالعه کرد. به عنوان مثال، ساختارهای پروتئین را می توان با تجزیه و تحلیل نوارهای ارتعاشی مرتبط با ساختار پروتئین مورد مطالعه قرار داد. طیف سنجی ارتعاشی و تصویربرداری اطلاعات ارزشمندی را در مورد برهمکنش های سطح مولکولی بدون نیاز به لکه یا رنگ ارائه می دهد. علاوه بر این، این تکنیک‌ها به اندازه‌های نمونه کوچکی نیاز دارند و می‌توانند با دقت و بدون نیروی انسانی ماهر انجام شوند [9، 14، 15]. این بخش برخی از تکنیک‌های طیف‌سنجی ترکیبی را که برای شناسایی ویروس SARS-CoV-2 در حال بررسی هستند، مرور می‌کند.

تصویربرداری رزونانس مغناطیسی

4. تصویربرداری رزونانس مغناطیسی.

4.1 اصول کلی تصویربرداری رزونانس مغناطیسی.

4.2 مغناطیس هسته ای.

4.3 تصویربرداری رزونانس مغناطیسی.

4.4 ابزار دقیق.

4.5 توالی تصویربرداری.

4.6 ویژگی های تصویر.

4.7 مواد کنتراست MRI.

4.8 آنژیوگرافی رزونانس مغناطیسی.

4.9 تصویربرداری با وزن انتشار.

4.10 طیف سنجی موضعی In Vivo.

4.11 MRI عملکردی.

4.12 کاربردهای بالینی MRI.

تصویربرداری اولتراسونیک

3. تصویربرداری اولتراسونیک.

3.1 اصول کلی تصویربرداری اولتراسونیک.

3.2 انتشار موج و امپدانس آکوستیک مشخصه.

3.3 بازتاب و شکست موج.

3.4 مکانیسم های از دست دادن انرژی در بافت.

3.5 ابزار دقیق.

3.6 حالت های اسکن تشخیصی.

3.7 مصنوعات در تصویربرداری اولتراسونیک.

3.8 ویژگی های تصویر.

3.9 تصویربرداری مرکب.

3.10 اندازه گیری سرعت خون با استفاده از اولتراسوند.

3.11 عوامل کنتراست اولتراسوند، تصویربرداری هارمونیک، و تکنیک های وارونگی پالس.

3.12 ایمنی و اثرات زیستی در تصویربرداری اولتراسونیک.

3.13 کاربردهای بالینی اولتراسوند.

نحوه تولید و تشخیص سونوگرافی

سونوگرافی با استفاده از مبدل اولتراسوند تولید و شناسایی می شود. مبدل های اولتراسوند قادر به ارسال سونوگرافی هستند و سپس همان مبدل می تواند صدا را تشخیص داده و آن را به سیگنال الکتریکی برای تشخیص تبدیل کند.

برای تولید اولتراسوند، یک کریستال پیزوالکتریک دارای جریان متناوب در سراسر آن است. کریستال پیزوالکتریک بسته به ولتاژی که از آن عبور می کند رشد می کند و منقبض می شود. عبور یک جریان متناوب از طریق آن باعث می شود که با سرعت بالایی ارتعاش کند و سونوگرافی تولید کند. این تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی به عنوان اثر پیزوالکتریک شناخته می شود. سپس صدا از جسم مورد بررسی باز می گردد. صدا به کریستال پیزوالکتریک برخورد می کند و سپس اثر معکوس دارد - باعث می شود انرژی مکانیکی تولید شده از صدای ارتعاش کریستال به انرژی الکتریکی تبدیل شود. با اندازه گیری زمان بین ارسال و دریافت صدا، دامنه صدا و زیر و بمی صدا، کامپیوتر می تواند تصاویر تولید کند، عمق ها را محاسبه کند و سرعت ها را محاسبه کند.

فرکانس های مورد استفاده در تشخیص اولتراسوند

فرکانس های مورد استفاده در تشخیص اولتراسوند

سونوگرافی از صداهایی با فرکانس بالا استفاده می کند که بالاتر از آن چیزی است که گوش انسان می تواند بشنود. یعنی 20000 هرتز اولتراسوند نمی تواند اجسامی را که کوچکتر از طول موج خود هستند تشخیص دهد و بنابراین فرکانس های بالاتر اولتراسوند وضوح بهتری ایجاد می کند. از طرفی فرکانس های بالاتر اولتراسوند طول موج کوتاهی دارند و به راحتی جذب می شوند و بنابراین نافذ نیستند. به همین دلیل از فرکانس‌های بالا برای اسکن نواحی نزدیک به سطح بدن و فرکانس‌های پایین برای نواحی عمیق‌تر بدن استفاده می‌شود. این فرکانس ها عموما بین 1 تا 50 مگاهرتز هستند.

سونوگرافی در تشخیص پزشکی

خواص امواج اولتراسوند

سونوگرافی برای تصویربرداری از بدن و تشخیص بیماران بر صداهای با فرکانس بالا متکی است. بنابراین سونوگرافی ها امواج طولی هستند که باعث می شوند ذرات به سمت جلو و عقب نوسان کنند و مجموعه ای از فشردگی ها و نادری ایجاد کنند.

با استفاده از فرمول زیر می توان سرعت، فرکانس یا طول موج یک موج را در صورت مشخص بودن دو مقدار دیگر محاسبه کرد:

v = fλ

جایی که:

سرعت (v) سرعت موج است. در m s-1 اندازه گیری می شود.

فرکانس (f) تعداد دفعاتی است که یک ذره در هر ثانیه نوسان می کند. بر حسب هرتز اندازه گیری می شود.

طول موج (λ) فاصله بین دو فشرده سازی یا نادری است. در متر اندازه گیری می شود.

دامنه فاصله ای است که یک ذره به جلو یا عقب حرکت می کند.

فشرده سازی مناطقی از موج است که ذرات به هم نزدیک هستند و فشار بالایی وجود دارد. نادر مناطقی از موج هستند که ذرات از هم دور هستند و فشار کم وجود دارد.

قسمت های آندوسکوپ

شفت

شفت فقط 10 میلی متر قطر دارد و می تواند تا 2 متر طول داشته باشد. انعطاف پذیر است و از فولاد و پلاستیک پوشانده شده است تا آن را ضد آب کند، از آسیب های شیمیایی جلوگیری کند و مانور آن را در بدن آسان کند. این شامل موارد زیر است:

بسته های فیبر نوری

نور توسط بسته‌های فیبر نوری غیر منسجم به ناحیه مورد بررسی هدایت می‌شود (بسته‌هایی که فیبرهای نوری در دو انتها ردیف نشده‌اند). با این حال، تصویر باید توسط یک بسته فیبر نوری منسجم (بسته ای که در آن فیبرهای نوری در دو انتهای فیبر ردیف شده اند به طوری که یک تصویر قابل انتقال باشد) به عقب منتقل شود. برای ایجاد یک تصویر واضح، شفت حاوی 10000 الیاف است!

لوله های آب

برای شستن لنز و شفاف نگه داشتن دید، آب همراه داشته باشید.

کانال عملیات

لوازم جانبی را برای جراحی به انتهای تقطیر حمل می کند.

کابل های کنترل

کنترل می کند که انتهای تقطیر به کدام سمت خم شود.

کانال اختیاری اضافی

هوا یا دی اکسید کربن را به انتهای تقطیر و از آن می برد

پایان تقطیر

انتهای تقطیر به بدن بیمار وارد می شود. کنترل هایی در انتهای دید وجود دارد تا آن را در جهت دلخواه خم کند. تصویر توسط یک لنز در انتهای آن فوکوس می شود.