Czasopismo | ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA | Rocznik 2023 - zeszyt 4

BIOFOTONIKA KLASYCZNA I KWANTOWA Część 2 – MATERIAŁY, BIOSUBSTANCJE, OBIEKTY

Classical and Quantum Biophotonics – substances, phenomena, instruments Part 2 – materials, biosubstances, objects

10.15199/13.2023.4.2

Ryszard S. Romaniuk

nr katalogowy: 143002
10.15199/13.2023.4.2

Streszczenie

Biofotonika jest obszarem na skrzyżowaniu nauk o życiu i świetle. W porównaniu z innymi obszarami jest dyscypliną relatywnie nową. Obejmuje zastosowania światła jako źródło energii umożliwiające badania podstawowe i rozwój zastosowań w naukach biologicznych, farmaceutycznych, środowiskowych, rolniczych, oraz medycznych. Termin biofotonika i jej obecnie tak szerokie ujęcie tematyczne funkcjonuje relatywnie od niedawna, ale jednak już od kilkudziesięciu lat. Połączenie światła i wymienionych nauk funkcjonowało znacznie wcześniej. Można wymienić wiele znacznych kamieni milowych na drodze jej wczesnego i późniejszego rozwoju, poczynając od najprostszych technik mikroskopowych, fototerapie początkowo skupioną wiązką światła a potem wiązką laserową, i następnie odkrycie i rozwój białka zielonej fluorescencji, rozwój super-rozdzielczej mikroskopii fluorescencyjnej, szczypce optyczne i ich zastosowania w biologii, szerokopasmowe techniki spektroskopowe w pasmie UV-VIS-IR-MIR, pulsoksymetrię i inne optyczne techniki diagnostyczne, różne metody obrazowania a w tym optyczną tomografię koherencyjną. Biofotonika to rozwój technik diagnostycznych ale i terapeutycznych w dermatologii, okulistyce – leczenie retinopatii cukrzycowej, terapia fotodynamiczna i jej rozwój w obszarze fotoimmunoterapii. Techniki neuromodulacji i nanomanipulacji optycznej obejmują optogenetykę i niegenetyczne metody fotostymulacji. Biofotonika to zasilane i sterowane światłem nanomaszyny/nanoroboty molekularne. Bio-fotonika jest skorelowana z fotobiologią, fizyką i inżynierią biome-dyczną, foto-elektro-biochemią, a także z kwantowymi technikami informacyjnymi, np. poprzez takie techniki jak ghost-imaging czy drug discovery. Biofotonika to złożony sprzęt laboratoryjny, biomedyczny i przemysłowy.

Abstract

Biophotonics is an area at the intersection of life and light sciences. Compared to other areas, it is a relatively new discipline. It covers the use of light as an energy source enabling basic research and development of applications in biological, pharmaceutical, environmental, agricultural and medical sciences. The term biophotonics and its currently broad thematic approach has been used relatively recently, but still for several decades. The combination of the light and the biology is much older. Many significant milestones in its early and recent developments can be listed, starting with the simplest microscopy techniques, focused beam phototherapy, and then the discovery and development of the green fluorescent protein, the development of super-resolution fluorescence microscopy, optical tweezers and their applications in biology, broadband spectroscopic

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] B.Anwari, 2021. Grand challenges and opportunities in biophotonics, Frontiers in Photonics, doi:10.3389/fphot.2021.719131
[2] M.J.Padgett, R.W.Boyd, 2016, An introduction to ghost imaging: quantum and classical, Philosophical Transactions A, doi:10.1098/rsta.2016.0233
[3] Ch.Moodley, A.Forbes, 2022, Super-resolved quantum ghost imaging, Scientific Reports, doi:10.1038/s41598-022-14648-2
[4] Nanoscopy for Nanomedicine, 2023, Tu/e research groups
[n4nlab.eu]
[5]
[18] E.Śliwińska, 2002, Białko zielonej fluorescencji – ekologiczny marker transformacji genetycznej i narzędzie obserwacji procesów w żywej komórce, Prace Przeglądowe ATR Bydgoszcz, 56(1), 129-135
[6] Biognosys, Next generation proteomics, 2023
[biognosys.com]
[7] Fluorescent protein base, 2023, FPbase
[fpbase.org]
[8] W.Song et al., 2014, Plug-and-play fluorophores extend the spectral properties of Spinach, JACS 136(1), 1198-1201
[9] Green Fluorescent Cell Lines, Innoprot.com, 2023
[10] Anti-GFP antibody, abcam.com, 2023
[11] D.Smith, et al., 2003, Sensitivity and specificity of photoaptamer probes, MCP 2(1), 11-18, doi:10.1074/mcp.M200059-MCP200
[12] J.H.Lakey, et al., 2022, Exploiting neutron scattering contrast variation ib biological membrane studies, doi:10.1063/5.0091372
[13] Ch. Wu et al., 2022, Integrating mechanisms – based modelling with biomedical imaging to build practical digital twins for clinical oncology, doi:10.1063/5.0086789
[14] A.P.Cuny, et al., 2022, Live cell microscopy: from image to insight, doi:10.1063/5.0082799
[15] D.Psaltis, et al., 2006, Developing optofluidic technology through the fusion of microfluidics and optics, doi:10.1038/nature05060
[17] G.Peroziello, et al., 2017, Optofluidics for handling and analysis of single living cells,, doi:10.1515/optof-2017-0004
[18] J.Dunning, et al., 2022, How woodcock produce the most brilliant white plumage patches among the birds, doi:10.1098/ rsif.2022.0920
[19] M.Vasileiou, et.al., 2017, Biomimetic microstructures for photonic and fluidic synergies, doi:10.1515/optof-2017-0001

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2023-4 , nr katalogowy 143002 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA- e-zeszyt (pdf) 2023-4 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	39.00 zł

Prenumerata

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

420.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna	528.00 zł brutto 488.89 zł netto 39.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

570.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)

636.00 zł

Zeszyt

2023-4

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma