Biofotonika odkrywcza

• Autorzy: Romaniuk Ryszard

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2025.3.3

Warianty tytułu

EN

Discovery Biophotonics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Biofotonika jest dziedziną na pograniczu biologii i fotoniki. Jest obszarem badawczym i aplikacyjnym obejmującym zjawiska i procesy, substancje, obiekty w skali rozmiarowej od nanometrów do makro, jak wirusy, molekuły, organelle, komórki, bakterie, membrany, tkanki, małe i większe organizmy, w aspekcie ich właściwości fotonicznych. Biofotonika obejmuje oprzyrządowanie laboratoryjne badawcze i standaryzowane kliniczne i ogólnego zastosowania. Aktywnym kierunkiem rozwoju biofotoniki jest jej gałąź kwantowa, gdzie badane są procesy zachodzące w nanoskali. Zainteresowanie tymi nanoprocesami, albo zawierającymi zjawisko fotoniczne, albo badane metodami fotonicznymi, bierze się z faktu że stanowią one często fundament procesów zachodzących i odzwierciedlanych potem w makroskali całego obiektu biologicznego. Biofotonika jest skorelowana z biofizyką i biochemią. Zajmuje się badaniami procesów biofotonicznych, foto-biosubstancji i obiektów. Do badań stosuje spektroskopie, biofotoniczne techniki laboratoryjne, mikroskopię ultra-rozdzielczą, niskofotonowe techniki korelacyjne, etykietowanie fluorescencyjne, a ostatnio także pomiary kwantowe. Działami biofotoniki są optogenetyka, teranoskopia fotodynamiczna, endoobrazowanie, nanoskopie, fotoimmunoterapia, itp. Jednym ze szczególnych kierunków badawczych i aplikacyjnych biofotoniki są badania przyżyciowe. Takie badania umożliwiają poznanie poszczególnych, nawet najdrobniejszych, etapów procesów fizjologicznych.

EN

Biophotonics is a field on the border of biology and photonics. It is a research and application area covering phenomena and processes, substances, objects in the size scale from nanometers to macro, such as viruses, molecules, organelles, cells, bacteria, membranes, tissues, small and larger organisms, in the aspect of their photonic properties. Biophotonics includes laboratory research and standardized clinical and general application equipment. An active direction of development of biophotonics is its quantum branch, where processes occurring in the nanoscale are studied. Interest in these nanoprocesses, either containing photonic phenomena or studied by photonic methods, comes from the fact that they often constitute the foundation of processes occurring and then reflected in the macroscale of the entire biological object. Biophotonics is correlated with biophysics and biochemistry. It deals with the study of biophotonic processes, photo-biosubstances and objects. In the research, biophotonics uses spectroscopy, biophotonic laboratory techniques, ultra-resolution microscopy, low-photon correlation techniques, fluorescence labelling, and recently also quantum measurements. The branches of biophotonics are optogenetics, photodynamic theranoscopy, endoimaging, nanoscopy, photoimmunotherapy, etc. One of the special research and application directions of biophotonics is life studies. Such studies allow for the recognition of individual, even the smallest, stages of physiological processes.

Słowa kluczowe

PL

biofizyka; biofotonika; biochemia; nanomedycyna; biologia kwantowa; obrazowanie wysokorozdzielcze; fototerapia dynamiczna; fotoimmunoterapia; inżynieria genetyczna

EN

biophysics; biophotonics; biochemistry; nanomedicine; quantum biology; super resolution imaging and microscopy; dynamic phototherapy; photoimmunotherapy; genetic engineering; photodynamic therapy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2025
• Tom: Vol. 66, Nr 3
• Strony: 11--17
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Romaniuk Ryszard

• Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] J-S. Park et al, 2023, Long-term cargo tracking reveals intricate trafficking through active cytoskeletal networks in the crowded cellular environment, Nature Communications 14:7160, doi:10.1038/s41467-023-42347-7.
• [2] G. Blaney et al, 2023, Dual-ratio approach for detection of point fluorophores in biological tissue, JBO 28(7), doi:10.1117/1.JBO.28.7.077001.
• [3] G. Blaney, et al, 2023, Dual-slope imaging of cerebral hemodynamics with frequency-domain near-infrared spectroscopy, Neurophotonics 10(1), doi:10.1117/1.NPh.10.1.013508.
• [4] S. S. Streeter et al, 2023, Fluorescence imaging could guide tissue infection diagnosis and treatment, Biophotonics 6, 34-39.
• [5] J. T. Alander et al, 2012, A review of indocyanine green fluorescent imaging in surgery, Int. J. Biomed Imaging, doi:10.1155/2012/940585.
• [6] N. Pillar et al, 2024, Virtual histology: democratizing diagnostic anatomic pathology, Biophotonics 31/1, 32-37.
• [7] A. Deistung et al, 2013, Towards in vivo histology…, Neuroimage 65:299-314, doi:10.1016/j.neuroimage.2012.09.055.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).