Биофото́ника — научная дисциплина, изучающая явления и методики, связанные с взаимодействием биологических объектов и фотонов[1].
Общее представление
Биофотоника изучает различные аспекты взаимодействия биологических объектов и фотонов. В первую очередь это касается испускания, детектирования, поглощения, отражения, модификации и генерации электромагнитного излучения светового или близкого к нему диапазона в различных биологических объектах. Например, молекулах, клетках, тканях, организмах и материалах.
Выделяется два основных направления работ. Первое, к чему обычно и относят термин биофотоника — использования света для получения информации о состоянии биологических объектов. То есть, использование оптических методов для изучения и диагностики биологических молекул, клеток и тканей. В этом случае, одним из основных преимуществ является сохранение целостности мембраны исследуемых клеток[2].
Второе направление исследований, более традиционное и давно разрабатываемое — использования света в качестве инструмента воздействия на биологические ткани, то есть, как носителя энергии, например, в хирургии или терапии[1].
Некоторые примеры методов биофотоники
Использование ферстеровского резонансного переноса энергии
Так называемый ферстеровский резонансный перенос энергии (англ. Förster resonance energy transfer (FRET)), носит имя немецкого физика Теодора Ферстера описавшего его в 1946 году. Метод основан на явлении флуоресценции при переносе энергии между двумя хромофорами, донором и акцептором, который происходит без промежуточного испускания фотонов и является результатом диполь-дипольного взаимодействия между ними. Ферстеровский перенос стал одним из наиболее используемых методов в биофотонике. Он даёт возможность исследовать даже субклеточные среды[3].
Оптогенетика
Оптогенетика, один из методов биофотоники, используемый для исследований нервных клеток. Он базируется на внедрении, методами генной инженерии, в их мембрану специальных каналов — опсинов, реагирующих на возбуждение светом, которое, в свою очередь, обеспечивается применением лазеров, и оптоэлектронной аппаратуры[4].
2006 г.
Лазерный скальпель
В биофотонике методом резки, абляции и спекания (соединения) кромок живой биологической ткани, является применение лазерного скальпеля. Его важным преимуществом по сравнению с обычным скальпелем является малая травматичность операции из-за незначительной ширины разреза, одновременной коагуляции сосудов и существенного снижения кровотечения. Кроме того, излучение лазера абсолютно стерильно. Вследствие всего перечисленного, период заживления раны сокращается в два-три раза[5].
См. также
Примечания
- 1 2 Биофотоника // Официальный сайт Лаборатории фотоники и нелинейной спектроскопии МГУ им. М. В. Ломоносова (недоступная ссылка). Проверено 21 марта 2015. Архивировано 4 марта 2016 года.
- ↑ Centre for Biophotonics // Официальный сайт Кингс-колледж (Лондон)
- ↑ Ферстеровский перенос энергии // Словарь нанотехнологических терминов. Сайт Rusnano.com
- ↑ Cell imaging: Light activated — журнал Nature, 456, 826—827 (11 December 2008) | doi:10.1038/456826a; Published online 10 December 2008
- ↑ Лазерный скальпель // Портал хирургии Bone-surgery.ru [уточнить]
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .