ביו-פוטוניקה
קפיצה לניווט
קפיצה לחיפוש
ביו-פוטוניקה הוא תחום טכנולוגי המשלב ביולוגיה ופוטוניקה ועוסק בכל הנושאים הקשורים לאינטראקציה בין גופים ורקמות ביולוגים לבין פוטונים, בהם יצירה, גילוי, שבירה, שינוי של קרינה מביו-מולקולות, תאים, רקמות, אורגניזמים וביו-חומרים.
יישומים
היישומים של ביופוטוניקה הם רבים ומגוונים על אף היותו תחום חדש יחסית. בין היישומים ניתן למצוא:
- אבחון רפואי – באמצעות ניצול תכונות אופטיות מסוימות של רקמות, דם, תאי חיידקים או תאי מערכת החיסון[1][2]
- טיפולים אופטיים לא פולשניים או מעט פולשניים.
- דימות רפואי – הדמיה אופטית דרך רקמות[3].
- תרפיה פוטו-דינמית.
מחסומים לאימוץ הטכנולוגיה
למרות מספר הצלחות בכל התחומים הנ"ל באקדמיה, מספר מחסומים עדיין מגבילים את אימוץ הטכנולוגיות ברפואה ובתעשייה
- שימוש בלייזר על תאים חיים: הקרנת לייזר על גבי תאים חיים, ובמיוחד על תאי אדם, עלולה לגרום לתגובות שרשרת מסוכנות – החל בכוויות, נזק לראייה ובעיקר נזק ל-DNA של התאים שעלול לגרום לסרטן. כדי למתן את ההשפעה השלילית של הקרינה ניתן להשתמש בהקרנה קצרה יותר, בעוצמה נמוכה יותר או באורכי גל גבוהים יותר, אך שינויים אלה מפחיתים את כמות ואיכות המידע שנאסף.
- שימוש בכמומטריקה (בינה מלאכותית): בשנים האחרונות טכניקות מעולם הבינה המלאכותית מיושמות על נתוני ביו-פוטוניקה על מנת להפיק תובנות ממידע מורכב. מחקרים בתחום זה מראים שנדרש אוסף נתונים מקיף ורחב במיוחד, מה שמגביל את היכולת ליישם את הטכנולוגיה ברפואה ובתעשייה. יש לצפות שבעיה זו תתמתן בעתיד כיוון שיותר ויותר מחקרים אוספים נתונים מסוג זה.
ראו גם
לקריאה נוספת
- Paras N. Prasad "Biophotonics", Wiley (2003).
- A. Katzir "Lasers and optical Fibers in Medicine" Academic Press (1993).
הערות שוליים
- ^ Björn Lorenz, Nairveen Ali, Thomas Bocklitz, Petra Rösch, Discrimination between pathogenic and non-pathogenic E. coli strains by means of Raman microspectroscopy, Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2020-10-08 doi: 10.1007/s00216-020-02957-2
- ^ Susanne Pahlow, Karina Weber, Jürgen Popp, Bayden R. Wood, Application of Vibrational Spectroscopy and Imaging to Point-of-Care Medicine: A Review, Applied Spectroscopy 72, 2018-09-01, עמ' 52–84 doi: 10.1177/0003702818791939
- ^ Ghayathri Balasundaram, Christoph Krafft, Ruochong Zhang, Kapil Dev, Biophotonic technologies for assessment of breast tumor surgical margins—A review, Journal of Biophotonics n/a, עמ' e202000280 doi: 10.1002/jbio.202000280
| פוטוניקה | ||
|---|---|---|
| תחומים | ביו-פוטוניקה • ננו-פוטוניקה • מיקרו-פוטוניקה • מחשוב פוטוני | |
| כלים | ביו פוטון • ODPSK • אינרפרומטר השהייה • EDWA • לייזר • מרבב אופטי • הייבריד אופטי • מעגל משולב פוטוני • גביש פוטוני • סיב גביש פוטוני • מוליך גל חריץ • SDOF • סופר מנסרה • TS-ADC • העברת אנרגיה אלחוטית | |
| עקרונות | מערך מוליכי גל • סריג עקיפה • סריג הולוגרפי • שיטת מונטה קרלו • מיתוג ארכי גל • קוהרנטיות אטומית • מיקרוגל פוטוניקה • שיבוט אוטומטי • מצב חשוך • דיפוסיה פוטונית | |
| יישומים | רשת ניורונית אופטית • מפרש שמש • תקשורת אופטית | |
| ראו גם | אופטיקה • אלקטרואופטיקה | |
