Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Biofotonika klasyczna i kwantowa. Cz. 12, Techniki laboratoryjne, badawczy kalejdoskop obrazowania

Romaniuk Ryszard

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2024

|

Vol. 65, Nr 6

2--10

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. Cykl artykułów na temat biofotoniki jest skrótem wykładu prowadzonego przez autora na WEiTI Politechniki Warszawskiej dla studentów i doktorantów. Kolejna część cyklu dotyczy przeglądu wybranych aktualnych kierunków prac. Poprzednie części dotyczyły obszarów badawczych i korelacji biofotoniki z pokrewnymi dyscyplinami, procesów biofotonicznych, foto-biosubstancji, obiektów, spektroskopii, biofotonicznych technik laboratoryjnych, w tym mikroskopii i spektroskopii ultra-rozdzielczej.

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 terms of their photonic properties. Biophotonics includes research and standardized clinical and general-purpose laboratory instrumentation. An active direction in the development of biophotonics is its quantum branch, where processes that occur at the nanoscale are studied. The interest in these nanoprocesses, either containing a photonic phenomenon or studied with photonic methods, stems from the fact that they often constitute the foundation of processes that occur and are later reflected in the macroscale of the entire biological object. The series of articles on biophotonics is an abbreviation of a lecture delivered by the author at the Faculty of Electronics and Information Technology of the Warsaw University of Technology for M.Sc. and PhD students. This part of the series deals with a review of current research efforts. The previous parts concerned research areas and correlations of biophotonics with related disciplines, biophotonic processes, photobiosubstances, objects, spectroscopy, biophotonic laboratory assays and techniques.

2

Biofotonika klasyczna i kwantowa. Cz. 11, Techniki laboratoryjne, terapia fotodynamiczna i sonodynamiczna

Romaniuk Ryszard

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2024

|

Vol. 65, Nr 4

21--28

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. Cykl artykułów na temat biofotoniki jest skrótem wykładu prowadzonego przez autora na WEiTI Politechniki Warszawskiej dla studentów i doktorantów. Kolejna część cyklu dotyczy teranostyki fotodynamicznej. Poprzednie części dotyczyły obszarów badawczych i korelacji biofotoniki z pokrewnymi dyscyplinami, procesów biofotonicznych, foto-biosubstancji, obiektów, spektroskopii, biofotonicznych technik laboratoryjnych, w tym mikroskopii i spektroskopii ultra-rozdzielczej.

EN

At 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 terms of their photonic properties. Biophotonics includes research and standardized clinical and general-purpose laboratory instrumentation. An active direction in the development of biophotonics is its quantum branch, where processes that occur at the nanoscale are studied. The interest in these nanoprocesses, either containing a photonic phenomenon or studied with photonic methods, stems from the fact that they often constitute the foundation of processes that occur and are later reflected in the macroscale of the entire biological object. The series of articles on biophotonics is an abbreviation of a lecture delivered by the author at the Faculty of Electronics and Information Technology of the Warsaw University of Technology for M.Sc. and PhD students. This part of the series deals withphotodynamic theranostics. The previous parts concerned research areas and correlations of biophotonics with related disciplines, biophotonic processes, photo-biosubstances, objects, spectroscopy, biophotonic laboratory assays and techniques.

3

Biofotonika klasyczna i kwantowa. Cz. 10, Techniki laboratoryjne, optogenetyka

Romaniuk Ryszard S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2024

|

Vol. 65, Nr 1

6--13

PL

Biofotonika jest dziedziną na pograniczu biologii i fotoniki. Jest obszarem badawczym i aplikacyjnym obejmującym zjawiska i procesy, substancje, obiekty w skali rozmiarowej od nanome trów do makro, jak wirusy, molekuły, organella, komórki, bakterie, membrany, tkanki, małe i większe organizmy, w aspekcie ich wła ściwości 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 nano skali. Zainteresowanie tymi nanoprocesami, albo zawierającymi zjawisko fotoniczne, albo badane metodami fotonicznymi, bierze się z faktu że stanowią one często fundament procesów zacho dzących i odzwierciedlanych potem w makroskali całego obiektu biologicznego. Cykl artykułów na temat biofotoniki jest skrótem wy kładu prowadzonego przez autora na WEiTI Politechniki Warszaw skiej dla studentów i doktorantów. Kolejna część cyklu dotyczy optogenetyki. Poprzednie części dotyczyły obszarów badawczych i korelacji biofotoniki z pokrewnymi dyscyplinami, procesów bio fotonicznych, foto-biosubstancji, obiektów, spektroskopii, biofoto nicznych technik laboratoryjnych, w tym mikroskopii i spektroskopii ultra-rozdzielczej.

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 terms of their photonic properties. Biophotonics includes research and standar dized clinical and general-purpose laboratory instrumentation. An active direction in the development of biophotonics is its quantum branch, where processes that occur at the nanoscale are studied. The interest in these nanoprocesses, either containing a photo nic phenomenon or studied with photonic methods, stems from the fact that they often constitute the foundation of processes that occur and are later reflected in the macroscale of the entire biological object. The series of articles on biophotonics is an abbreviation of a lecture delivered by the author at the Faculty of Electronics and Information Technology of the Warsaw University of Technology for M.Sc. and PhD students. This part of the series deals with optogenetics. The previous parts concerned research areas and correlations of biophotonics with related disciplines, biophotonic processes, photo-biosubstances, objects, spectro scopy, biophotonic laboratory assays and techniques.

4

Biofotonika klasyczna i kwantowa : substancje, zjawiska, instrumentarium. Cz. 1, Obszary badawcze, korelacje i procesy

Romaniuk Ryszard

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2023

|

Vol. 64, Nr 3

4--24

PL

Postępy w funkcjonalizacji zjawisk kwantowych, co ujęto w dyscyplinę określaną jako informacyjne techniki kwantowe ITK, stanowią istotny element rozwoju zupełnie odmiennych dyscyplin, w tym biofotoniki kwantowej. Jednym z ważnych technik badawczych w biologii jest wykrywanie słabego światła używanego w systemowych badaniach biologicznych, testach biologicznych, bioprodukcji, a także w diagnostyce medycznej. Opanowanie technik generacji na żądanie, a szczególnie detekcji pojedynczych fotonów, w połączeniu z kwantowo-optycznymi metodami przetwarzania danych otwarło fundamentalnie nowe fotoniczne możliwości metrologiczne związane z obserwacją warunków zjawisk bio-optycznych w pojedynczej molekule. W tym właśnie obszarze ultra-precyzyjnych optycznych pomiarów pojedynczej molekuły została przyznana Nagroda Nobla z Chemii w roku 2014 - super-rozdzielcza mikroskopia fluorescencyjna. Od tego czasu badania i zastosowania w obszarze biofotoniki kwantowej znacznie rozszerzyły się, obejmując wiele technik mikroskopowych, tomograficznych, obrazowania, ultra-czułej detekcji biochemicznej, ultra-precyzyjnej fotonicznej manipulacji molekularnej. Biofotonika kwantowa rozwija się dynamicznie jako wspólny obszar biologii kwantowej i optyki kwantowej. Poprzez wyposażenie instrumentalne, pomiarowe i aplikacyjno-funkcjonalizujące, biofotonika kwantowa jest ściśle związana z takimi dyscyplinami jak inżynieria biomedyczna, fizyka biomedyczna, biochemia, metrologia optyczna i elektroniczna oraz ICT.

EN

Advances in the functionalization of quantum phenomena, which are now included in the discipline known as quantum information techniques, constitute an important element in the development of completely different disciplines, including quantum biophotonics. One of the important research techniques in biology is the detection of low light used in system biological research, bioassays, bioproduction as well as in medical diagnostics. Mastering the techniques of generation on demand, and especially the detection of single photons, combined with quantum-optical methods of data processing, opened fundamentally new photonic metrological possibilities related to the observation of the conditions of bio-optical phenomena in a single molecule. It was in this area of ultra-precise optical measurements of a single molecule that the Nobel Prize in Chemistry in 2014) super-resolved fluorescence microscopy) was awarded. Since then, research and applications in the field of quantum biophotonics have significantly expanded to include many techniques of microscopy, tomography, imaging, ultra-sensitive biochemical detection, and ultra-precise photonic molecular manipulation. Quantum biophotonics is developing dynamically as a common area of quantum biology and quantum optics. Through instrumental, measuring and application-functionalizing equipment, quantum biophotonics is closely related to biomedical engineering, bio- medical physics, biochemistry, optical and electronic metrology, and ICT.

5

Biofotonika klasyczna i kwantowa Cz. 9 : techniki laboratoryjne, mikroskopia pola bliskiego i SPM

Romaniuk Ryszard S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2023

|

Vol. 64, Nr 12

5--13

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, organella, 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. Cykl artykułów na temat biofotoniki jest skrótem wykładu prowadzonego przez autora na WEiTI Politechniki Warszawskiej dla doktorantów. Kolejna część cyklu dotyczy obrazowania bliskiego pola i mikroskopii z sondą skanującą SPM. Poprzednie części dotyczyły obszarów badawczych i korelacji biofotoniki z pokrewnymi dyscyplinami, procesów biofotonicznych, foto-biosubstancji, obiektów, spektroskopii, biofotonicznych technik laboratoryjnych, w tym mikroskopii i spektroskopii ultra-rozdzielczej.

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 terms of their photonic properties. Biophotonics includes research and standardized clinical and general-purpose laboratory instrumentation. An active direction in the development of biophotonics is its quantum branch, where processes that occur at the nanoscale are studied. The interest in these nanoprocesses, either containing a photonic phenomenon or studied with photonic methods, stems from the fact that they often constitute the foundation of processes that occur and are later reflected in the macroscale of the entire biological object. The series of articles on biophotonics is an abbreviation of a lecture delivered by the author at the Faculty of Electronics and Information Technology of the Warsaw University of Technology for PhD students. This part of the series deals with the issues of near field and SPM bio-imaging. The previous parts concerned research areas and correlations of biophotonics with related disciplines, biophotonic processes, photo-biosubstances, objects, spectroscopy, biophotonic laboratory assays and techniques.

6

Biofotonika klasyczna i kwantowa Cz. 8 : techniki laboratoryjne, obrazowanie i mikroskopia wielofotonowa i nieliniowa

Romaniuk Ryszard S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2023

|

Vol. 64, Nr 11

10--18

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, organella, 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. Cykl arykułów na temat biofotoniki jest skrótem wykładu prowadzonego przez autora na WEiTI Politechniki Warszawskiej dla doktorantów. Kolejna część cyklu dotyczy obrazowania nieliniowego wielofotonowego, bliskiego pola i SPM. Poprzednie części dotyczyły obszarów badawczych i korelacji biofotoniki z pokrewnymi dyscyplinami, procesów biofotonicznych, foto-biosubstancji, obiektów, spektroskopii, biofotonicznych technik laboratoryjnych, w tym mikroskopii i spektroskopii ultra-rozdzielczej.

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 terms of their photonic properties. Biophotonics includes research and standardized clinical and general-purpose laboratory instrumentation. An active direction in the development of biophotonics is its quantum branch, where processes that occur at the nanoscale are studied. The interest in these nanoprocesses, either containing a photonic phenomenon or studied with photonic methods, stems from the fact that they often constitute the foundation of processes that occur and are later reflected in the macroscale of the entire biological object. The series of articles on biophotonics is an abbreviation of a lecture delivered by the author at the Faculty of Electronics and Information Technology of the Warsaw University of Technology for PhD students. This part of the series deals with the issues of nonlinear, multiphoton, near field and SPM bio-imaging. The previous parts concerned research areas and correlations of biophotonics with related disciplines, biophotonic processes, photo-biosubstances, objects, spectroscopy, biophotonic laboratory assays and techniques.

7

Biofotonika klasyczna i kwantowa. Cz. 7 : techniki laboratoryjne, obrazowanie termoakustyczne, fotoakustyczne, fototermalne

Romaniuk Ryszard S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2023

|

Vol. 64, Nr 10

15--23

PL

Biofotonika jest dziedziną na pograniczu biologii i fotoniki. Jest obszarem badawczym i aplikacyjnym obejmującym zjawiska i pro cesy, substancje, obiekty w skali rozmiarowej od nanometrów do makro, jak wirusy, molekuły, organella, komórki, bakterie, membra ny, 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. Zainteresowa nie tymi nanoprocesami, albo zawierającymi zjawisko fotoniczne, albo badane metodami fotonicznymi, bierze się z faktu że stanowią one często fundament procesów zachodzących i odzwierciedla nych potem w makroskali całego obiektu biologicznego. Cykl ar tykułów na temat biofotoniki jest skrótem wykładu prowadzonego przez autora na WEiTI Politechniki Warszawskiej dla doktorantów. Kolejna część cyklu dotyczy obrazowania fotoakustycznego, ter moakustycznego i fototermalnego. Poprzednie części dotyczyły obszarów badawczych i korelacji biofotoniki z pokrewnymi dyscy plinami, procesów biofotonicznych, foto-biosubstancji, obiektów, spektroskopii, biofotonicznych technik laboratoryjnych, w tym mikroskopii i spektroskopii ultra-rozdzielczej.

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 terms of their photonic properties. Biophotonics includes research and standar dized clinical and general-purpose laboratory instrumentation. An active direction in the development of biophotonics is its quantum branch, where processes that occur at the nanoscale are studied. The interest in these nanoprocesses, either containing a photo nic phenomenon or studied with photonic methods, stems from the fact that they often constitute the foundation of processes that occur and are later reflected in the macroscale of the entire biological object. The series of articles on biophotonics is an abbreviation of a lecture delivered by the author at the Faculty of Electronics and Information Technology of the Warsaw Uni versity of Technology for PhD students. This part of the series deals with the issues of photoacoustics, thermoacoustics and photothermal imaging. The previous parts concerned research areas and correlations of biophotonics with related disciplines, biophotonic processes, photo-biosubstances, objects, spectro scopy, biophotonic laboratory assays and techniques.

8

Biofotonika klasyczna i kwantowa. Cz. 6 : techniki laboratoryjne, obrazowanie biochemiczne

Romaniuk Ryszard

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2023

|

Vol. 64, Nr 9

25--37

PL

Biofotonika jest dziedziną na pograniczu biologii i fotoniki. Jest obszarem badawczym i aplikacyjnym obejmującym zjawiska i procesy, substancje, obiekty w skali rozmiarowej od nanome trów do makro, jak wirusy, molekuły, organella, komórki, bakterie, membrany, tkanki, małe i większe organizmy, w aspekcie ich wła ściwości 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 na ogół w nanoskali. Zainteresowanie tymi nanoprocesami, albo zawierają cymi 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. Cykl artykułów na temat biofotoniki jest skrótem wykładu prowadzonego przez autora na WEiTI Politechniki Warszawskiej dla doktorantów. Kolejna część cyklu dotyczy wyso korozdzielczego obrazowania biochemicznego łączącego domeny czasu, przestrzeni, energii, biochemii i biofizyki. Poprzednie części dotyczyły korelacji biofotoniki z pokrewnymi dyscyplinami, proce sów biofotonicznych, foto-biosubstancji, obiektów, spektroskopii, biofotonicznych technik laboratoryjnych.

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 terms of their photonic properties. Biophotonics includes research and standar dized clinical and general-purpose laboratory instrumentation. An active direction in the development of biophotonics is its quantum branch, where processes that usually occur at the nanoscale are studied. The interest in these nanoprocesses, either conta ining a photonic phenomenon or studied with photonic methods, stems from the fact that they often constitute the foundation of processes that occur and are later reflected in the macroscale of the entire biological object. The series of articles on biopho tonics is an abbreviation of a lecture given by the author at the Faculty of Economics and Information Technology of the Warsaw University of Technology for PhD students. The next part of the series deals with the issues of biochemical imaging combining domains of time, space, energy, biochemistry and biophysics. The previous parts concerned research areas and correlations of biophotonics with related disciplines, biophotonic processes, photo-biosubstances, objects, spectroscopy, biophotonic labo ratory techniques.

9

Biofotonika klasyczna i kwantowa. Cz. 5: Techniki laboratoryjne, obrazowanie wysokorozdzielcze

Romaniuk Ryszard S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2023

|

Vol. 64, Nr 7

13--28

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, organella, 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 na ogół 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. Cykl artykułów na temat biofotoniki jest skrótem wykładu prowadzonego przez autora na WEiTI Politechniki Warszawskiej dla doktorantów. Kolejna część cyklu dotyczy obrazowania wysoko rozdzielczego, poniżej limitu dyfrakcyjnego Abbego. Poprzednie części dotyczyły obszarów badawczych i korelacji biofotoniki z pokrewnymi dyscyplinami, procesów biofotonicznych, foto-biosubstancji, obiektów, spektroskopii, biofotonicznych technik laboratoryjnych.

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 terms of their photonic properties. Biophotonics includes research and standardized clinical and general-purpose laboratory instrumentation. An active direction in the development of biophotonics is its quantum branch, where processes that usually occur at the nanoscale are studied. The interest in these nanoprocesses, either containing a photonic phenomenon or studied with photonic methods, stems from the fact that they often constitute the foundation of processes that occur and are later reflected in the macroscale of the entire biological object. The series of articles on biophotonics is an abbreviation of a lecture given by the author at the Faculty of Economics and Information Technology of the Warsaw University of Technology for PhD students. The next part of the series deals with the issues of super-resolution imaging, breaking the Abbe diffraction limit. The previous parts concerned research areas and correlations of biophotonics with related disciplines, biophotonic processes, photo-biosubstances, objects, spectroscopy, biophotonic laboratory techniques.

10

Biofotonika klasyczna i kwantowa. Cz. 4, Techniki laboratoryjne, oświetlenie i obrazowanie mikroskopowe

Romaniuk Ryszard

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2023

|

Vol. 64, Nr 6

10--25

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, organella, 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 na ogół 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. Cykl artykułów na temat biofotoniki jest skrótem wykładu prowadzonego przez autora na WEiTI Politechniki Warszawskiej dla doktorantów. Kolejna część cyklu dotyczy ogólnie bogatej problematyki obrazowania klasycznego i wysoko rozdzielczego. Poprzednie części dotyczyły obszarów badawczych i korelacji biofotoniki z pokrewnymi dyscyplinami, procesów biofotonicznych, foto-biosubstancji, obiektów, spektroskopii, biofotonicznych technik laboratoryjnych.

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 terms of their photonic properties. Biophotonics includes research and standardized clinical and general-purpose laboratory instrumentation. An active direction in the development of biophotonics is its quantum branch, where processes that usually occur at the nanoscale are studied. The interest in these nanoprocesses, either containing a photonic phenomenon or studied with photonic methods, stems from the fact that they often constitute the foundation of processes that occur and are later reflected in the macroscale of the entire biological object. The series of articles on biophotonics is an abbreviation of a lecture given by the author at the Faculty of Economics and Information Technology of the Warsaw University of Technology for PhD students. The next part of the series deals with the general issues of super-resolution imaging. The previous parts concerned research areas and correlations of biophotonics with related disciplines, biophotonic processes, photo-biosubstances, objects, spectroscopy, biophotonic laboratory techniques.

11

Biofotonika klasyczna i kwantowa. Cz. 3, Techniki laboratoryjne, spektroskopia i obrazowanie

Romaniuk Ryszard

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2023

|

Vol. 64, Nr 5

8--20

PL

Cykl artykułów na temat Biofotoniki porusza kolejno takie zagadnienia jak: - podstawowa terminologia biofotoniczna używana w publikacjach naukowych biomedycznych i technicznych, - zjawiska i procesy biofotoniczne, - materiały, substancje i obiekty biofotoniczne, - biofotoniczna aparatura pomiarowa, metody badawcze i procedury laboratoryjne, - zasady bioobrazowania i koherencyjna tomografia optyczna, - biofotoniczne technologie kwantowe, - techniki biospektroskopowe, - biomikroskopia fluorescencyjna, fotoakustyczna i nadrozdzielcza, - optogenetyka, - terapia fotodynamiczna i techniki teranostyczne, - energetyka biofotoniczna Głównym przedmiotem niniejszej części są wybrane techniki laboratoryjne oraz przegląd różnych funkcjonalnych i najbardziej efektywnych odmian specjalizowanych technik biospektroskopowych Każda z części cyklu zawiera na końcu rozdział przedstawiający kilka przykładów bieżących prac badawczych w obszarze biofotoniki lub nowych zastosowanych metod przedklinicznych i/lub klinicznych Cykl artykułów jest streszczeniem wykładu na temat biofotoniki kwantowej prowadzonego przez autora na WEiTI PW dla doktorantów Wykład dotyczy szczególnie nurtu kwantowego w biofotonice.

EN

The series of articles on Biophotonics addresses such issues as: - basic biophotonic terminology used in scientific, biomedical and technical publications, - biophotonic phenomena and processes, - biophotonic materials, substances and objects, - biophotonic measuring equipment, research methods and laboratory procedures, - principles of bioimaging and optical coherence tomography, - biophotonic quantum technologies, - biospectroscopic techniques, - fluorescence, photoacoustic and superresolution biomicroscopy, - optogenetics, - photodynamic therapy and theranostics, - biophotonic energetics The main subject of this part are selected laboratory techniques and an overview of various functional and effective varieties of specialized biospectroscopic techniques Each part of the cycle includes a chapter at the end presenting some examples of current research in the field of biophotonics or new applied pre-clinical and/or clinical methods The series of articles is a summary of the lecture on quantum biophotonics conducted by the author at the WEiTI PW for PhD students’ The lecture emphasises the quantum topical track in biophotonics.

12

Biofotonika klasyczna i kwantowa. Cz. 2, Materiały, biosubstancje, obiekty

Romaniuk Ryszard

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2023

|

Vol. 64, Nr 4

13--27

PL

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. Biofotonika jest skorelowana z fotobiologią, fizyką i inżynierią biomedyczną, 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.

EN

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 techniques in the UV-VIS-IR-MIR spectrum, pulse oximetry and other optical diagnostic techniques, various imaging methods, including optical coherence tomography. Biophotonics is the development of diagnostic and therapeutic techniques in dermathology, ophthalmology - treatment of diabetic retinopathy, photodynamic therapy and its development in the field of photoimmunotherapy. Techniques of neuromodulation and optical nanomanipulation include optogenetics and non-genetic methods of photostimulation. Biophotonics includes nanomechanies/molecular nanorobots powered and controlled by light. Biophotonics is correlated with photobiology, biomedical physics and engineering, photo-electro-biochemistry as well as with quantum information techniques, e.g. through techniques such as ghost-imaging or drug discovery. Biophotonics to complex laboratory, biomedical but also industrial equipment.

13

Predicting blood glucose using an LSTM neural network

El Idrissi Touria, Idri Ali, Abnane Ibtissam, Bakkoury Zohra

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2019

|

Vol. 18

35--41

EN

Diabetes self-management relies on the blood glucose prediction as it allows taking suitable actions to prevent low or high blood glucose level. In this paper, we propose a deep learning neural network model for blood glucose prediction. The model is a sequential one using a Long- Short-Term Memory (LSTM) layer with two fully connected layers. Several experiments were carried out over data of 10 diabetic patients to decide on the model's parameters in order to identify the best variant of the model. The performance of the proposed model measured in terms of root mean square error (RMSE) was compared with the ones of an existing LSTM model and an autoregressive (AR) model. The results show that our model is significantly more accurate; in fact, our LSTM model outperforms the existing LSTM model for all patients and outperforms the AR model in 9 over 10 patients, besides, the performance differences were assessed by thWilcoxon statistical test. Furthermore, the mean of the RMSE of our model was 12.38 mg/dl while it was 28.84 mg/dl and 50.69 mg/dl for AR and the existing LSTM respectively.

14

Evaluation of the content of trace elements in the aerial and underground biomass of perennial grasses of the genus Miscanthus

Stypczyńska Z., Dziamski A., Jaworska H., Dąbkowska-Naskręt H.

Environment Protection Engineering

|

2018

|

Vol. 44, nr 3

141--151

EN

The content of lead, zinc, copper, nickel and chromium in the aerial and underground parts of M. sinensis from eleven years old plantation and M. sacchariflorus and M. giganteus from nine years old plantations were analysed in order to recognize what organs of the plant play the most important function as a metal accumulator. It was found that in the aboveground parts, lead, zinc and copper were accumulated mostly in leaves and nickel and chromium in stems of the studied species. In underground plant parts, especially in roots, zinc, copper and nickel were most abundantly accumulated, while rhizomes accumulated higher amounts of lead and chromium. The content of lead, zinc and copper was definitely lower in those plant organs than their content in soil. The content of nickel and chromium, on the other hand, showed the opposite dependence. A similar capacity for uptaking trace elements from soil was observed for M. sacchariflorus and M. giganteus, while M. sinensis it was much lower, which is confirmed by the values of the bioaccumulation factors. The translocation factor for trace metals in the studied grass species indicated great translocation of lead and nickel from the roots to rhizomes, and that of zinc to aboveground parts.

15

Przegląd technik stosowanych do pomiaru potencjału redoks

Chrzanowski W., Suliborska K.

Analityka : nauka i praktyka

|

2017

|

nr 3

38--45

PL

W ostatnich latach pojęcie potencjału redoks, głównie pod względem wpływu związków na utrzymywanie homeostazy redoks, zyskuje znaczące zainteresowanie wśród biochemików.

16

Biochemiczna rewolucja, czyli rzecz o Leonie Marchlewskim i Marcelim Nenckim

Gryglewski R. W.

Wiadomości Chemiczne

|

2015

|

[Z] 69, 5-6

465--477

EN

Understanding of the fundamental law and mechanisms governing the phenomenon of life is an inherent feature of human civilization. With the birth of philosophy comes first speculation about the physical conditions of life processes, which consequently will lead to the formation of the first scientific theories. Among them an important role plays the Hippocratic humoral theory. This scientific rout will be taken by the next generations of researchers seeking for the most appropriate methods and precise language of science. A significant breakthrough came in the 16th century, when Paracelsus coined his philosophical and alchemical doctrine which gives such attention to perpetual changes in living organisms, then described on the basis of transmutation. Nearly three centuries later, in the early nineteenth century the polish physician and chemist Jędrzej Śniadecki introduced the concept of metabolism, based on the principles that are present in compounds and chemical reactions. Just a dozen years later, in 1828, Wöhler`s synthesis of urea gives birth to organic chemistry. Language of chemistry has become a tool for the description of biological phenomena, slowly building up physiological chemistry which shortly was turned to biochemistry. For a young science one of the first challenges was the level of the rudimental for the living organisms dyes, which rightly appeared as essential for the understanding of the chemical nature of the phenomena of life. From that point the studies on chlorophyll (Pelletier, Caventou, Shunck, Hoppe- -Seyler) and hemoglobin (Hünefeld, Funke, Hoppe-Seyler) become crucial topic. In this pioneering studies significant, and sometimes decisive role was to be played by Polish scientists (Teichmann, Marchlewski, Nencki, Zaleski). Especially a few years’ time and very intense cooperation of Leon Marchlewski and Marcel Nencki would bring momentous decision. Marchlewski’s bold hypothesis about the chemical unity on the level of the basic dyes in plant and animal worlds was fully confirmed in the experimental procedure and the results achieved by Nencki brought the solution to the problem of the chemical structure of hemin. Joint research of Polish scientists became the foundation of modern biochemistry and had changed the biological and medical sciences so deeply, that we can talk about “biochemical revolution”. The following paper is an evaluation of the speech held by me during X National Organic Chemistry Symposium – OSCO X, Lodz, April 16–18, 2015.

17

Biosensors for express-diagnostics of photosynthesis and acute viral infections

Romanov V., Starodub M., Galelyuka I.

Pomiary, Automatyka, Komputery w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2010

|

nr 3

3-7

EN

The smart portable devices for express-diagnostics of photosynthesis and acute viral infections are designed in the V.M. Glushov Institute of Cybernetics of National Academy of Sciences of Ukraine in collaboration with National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine. The first device is based on the measurements of chlorophyll fluorescence induction without plant destruction and the second one - on the effect of surface plasmon resonance. The features of devices are considered in the article.

PL

Instytut Cybernetyki Narodowej Akademii Nauk im. V.M. Glushov na Ukrainie we współpracy z Narodowym Uniwersytetem Życia i Nauk Środowiska na Ukrainie zaprojektował inteligentne przenośne urządzenia do szybkiej diagnostyki fotosyntezy oraz ostrych infekcji wirusowych. Pierwsze urządzenie jest oparte na pomiarach indukcji fluorescencji chlorofilu bez zniszczenia rośliny. Druga natomiast na zjawisku powierzchniowego rezonansu plazmonowego. Właściwości urządzeń opisane są w artykule.

18

Zastosowanie reaktywnych polimerów w przemyśle na przykładzie produktów firmy Rohm and Haas

Kociołek-Balawejder E., Surowiec J.

Przemysł Chemiczny

|

2006

|

T. 85, nr 7

471-477

PL

Przedstawiono procesy, których intensywny rozwój wynika z wykorzystania reaktywnych polimerów. Dotyczą one produkcji wody dla przemysłu i do celów spożywczych, prowadzenia reakcji w przemysłowej syntezie organicznej, biotechnologii i biochemii, przemysłowych procesów oczyszczania, produkcji żywności i leków oraz ochrony środowiska.

EN

A review with 15 refs. covering R-H ion-exchange resins applied in the treatment of industrial-grade and potable water, polymeric catalysts, and resins for food purification, environmental protection, and pharmaceutical and medical diagnosis applns.

19

Notatki chaotyczne, [Cz.] 55. Profesor Zamojski i "Wiadomości Chemiczne"

Siemion I.Z.

Wiadomości Chemiczne

|

2005

|

[Z] 59, 1-2

157--165

20

Principles of bone remodelling - the limit cycles of bone remodelling

Petrtyl M., Danešová J.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2001

|

Vol. 3, nr 1

75-91

EN

The bone tissue remodelling is a relatively slow process. In physiologically "normal" conditions, it tends towards the state of remodelling equilibrium. In the state of final remodelling equilibrium, the strain energy reaches its minimum. In the life of each human being, the bone tissue passes through the repeating limit cycles of its development, functioning and destruction. The paper presented is aimed at the biomechanochemical processes within one limit cycle of bone remodelling using the stoichiometric equations and kinetic equations. Each limit cycle of the bone tissue remodelling (in its assumed volume element) consists of several stages, in which the biochemical reactions are proceeding in a highly intensive way, and of several periods in which the tissue is in weakly steady states (i.e.. the biochemical reactions are very slow or they almost do not take place). Generally, throughout the life of a human, a bone tissue is several times in the principal weakly steady state, i.e., in such a state in which the long-term remodelling equilibrium is reached. This period lasts for several years (roughly for 6-8 years) in the life of an adult human in his/her productive age, while in the life of a child this period is shorter. Figuratively speaking, the stages of the bone tissue remodelling (during one limit cycle) can be compared to the tissue "childhood and maruraiion" (i.e., n stage of remodelling - apposition of the tissue), and "aging-demise" (I stage of remodelling - resorption). One limit cycle of the bone tissue life (out of the series of the subsequent periodic limit cycles) that is characterized by the bone tissue development, functioning and destruction (in the unit volume element) can be synoptically, and in the real time, described by four stages. The limit cycle is a close trajectory of solution of kinetic equations of bone remodelling. The bone tissue (in its unit volume element) passes through the repeating harmonic limit cycles (i.e., the stable periodic processes) of its development and destruction.