Biophotonics (original) (raw)
البيوفوتونيك (بالإنجليزية: Biophotonics) هو اختصاص من الفيزياء الحيوية الذي يقوم بدراسة تقنيات الإنتاج والتحكم والاستشعار الفيزيائي للفوتونات بهدف سبر المادة الحيّة وتفاعلاتها الكميائية. وهي كلمة تصف بصفة عامة التفاعل بين المادة الحيّة (مركب كيميائي، خلية، نسيج...) وإشعاع كهرومغناطيسي، سواء بالانعكاس أو الامتصاص أو الانتشار. وله العديد من التطبيقات، ومنها المجهر البؤري والمسح المجهري بالليزر البؤري (بالإنجليزية: Confocal laser scanning microscopy) الذي يقوم بإنتاج صور عالية لدراسة بيولوجيا الخلايا أو لتشخيص أمراض الشبكية.
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| dbo:abstract | البيوفوتونيك (بالإنجليزية: Biophotonics) هو اختصاص من الفيزياء الحيوية الذي يقوم بدراسة تقنيات الإنتاج والتحكم والاستشعار الفيزيائي للفوتونات بهدف سبر المادة الحيّة وتفاعلاتها الكميائية. وهي كلمة تصف بصفة عامة التفاعل بين المادة الحيّة (مركب كيميائي، خلية، نسيج...) وإشعاع كهرومغناطيسي، سواء بالانعكاس أو الامتصاص أو الانتشار. وله العديد من التطبيقات، ومنها المجهر البؤري والمسح المجهري بالليزر البؤري (بالإنجليزية: Confocal laser scanning microscopy) الذي يقوم بإنتاج صور عالية لدراسة بيولوجيا الخلايا أو لتشخيص أمراض الشبكية. (ar) Biophotonik ist die allgemeine Bezeichnung für Anwendungen der Photonik in der Biologie. Biophotonik ist demnach der Sammelbegriff für alle Techniken, die sich mit der Wechselwirkung von organischem Material und Photonen, den Lichtquanten, befassen. Das betrifft Emission, Absorption, Reflexion, Streuung (Physik) oder anderweitige Wechselwirkungen von elektromagnetischer Strahlung des sichtbaren, nahen infraroten und ultravioletten Bereiches mit lebenden Organismen oder organischem Material. Hierzu gehören unter anderem die Erforschung verschiedener Lumineszenz-Effekte biologischen Gewebes oder mikroskopische Verfahren wie der Laser-Scanning-Mikroskopie oder auch medizinische Verfahren wie die photodynamische Therapie. Andere Bereiche der Biophotonik verwenden Licht quasi als Miniatur-Werkzeug: Mit optischen Pinzetten können Zellen und Zellbestandteile gehalten und bewegt werden, mit dem Nano-Laserskalpell Schnitte innerhalb einer Zelle durchgeführt werden. Weit verbreitet ist heute bereits die LASIK-Methode zur Korrektur von Fehlsichtigkeiten am menschlichen Auge. (de) The term biophotonics denotes a combination of biology and photonics, with photonics being the science and technology of generation, manipulation, and detection of photons, quantum units of light. Photonics is related to electronics and photons. Photons play a central role in information technologies, such as fiber optics, the way electrons do in electronics. Biophotonics can also be described as the "development and application of optical techniques, particularly imaging, to the study of biological molecules, cells and tissue". One of the main benefits of using the optical techniques which make up biophotonics is that they preserve the integrity of the biological cells being examined. Biophotonics has therefore become the established general term for all techniques that deal with the interaction between biological items and photons. This refers to emission, detection, absorption, reflection, modification, and creation of radiation from biomolecular, cells, tissues, organisms, and biomaterials. Areas of application are life science, medicine, agriculture, and environmental science.Similar to the differentiation between "electric" and "electronics," a difference can be made between applications such as therapy and surgery, which use light mainly to transfer energy, and applications such as diagnostics, which use light to excite matter and to transfer information back to the operator. In most cases, the term biophotonics refers to the latter type of application. (en) La biophotonique concerne l'utilisation de la lumière pour l'analyse d'objets biologiques mais aussi leurs modifications. C'est une nouvelle science qui couple la biologie et la photonique. La photonique est la science qui traite de la génération, la manipulation, et la détection des photons qui sont des "êtres quantiques". Ces êtres quantiques lorsqu'ils se propagent sont représentés par une onde (voir Indice de réfraction), plus exactement une onde électromagnétique. Dans le cas de la biophotonique, on se limite à la fenêtre de l'eau où l'absorption est faible, qui est la partie ultraviolette, visible et proche infrarouge. Cette fenêtre nommée UV-Vis-NIR correspond au spectre électronique. Lorsque ces êtres quantiques sont mesurés, ils sont alors représentés par un corpuscule ou une particule et on parle alors de Dualité onde-particule. Au départ la photonique a été pensée comme une image de l'électronique en considérant que les photons allaient jouer un rôle central dans les technologies comme les électrons qui sont aussi des êtres quantiques mais eux, ont une masse et une charge électrique (et ne vont pas à la vitesse de la lumière). Ce spectre électronique est la partie des ondes électromagnétiques qui interagissent avec les électrons de valence de manière très particulière. Il est bordé par les et les rayons X que l'on nomme rayonnements ionisants qui provoquent des ionisations) et sont très nocifs. La fenêtre UV-Vis-NIR correspond aux transitions électroniques et à divers types de déplacement d'électron. Le vivant utilise beaucoup ces formes de conversion d'énergie entre ces deux types d'êtres quantiques, par exemple la photosynthèse, les mécanismes moléculaires de la vision, la synthèse de la vitamine D... Une des problématiques centrales de la biophotonique est de quantifier les "effets secondaires" des rayonnemenst UV-Vis-NIR sur le vivant de l'échelle moléculaire (p. ex. photolyse) jusqu'aux échelles écologiques. (fr) バイオフォトニクスは生物学（バイオロジー）とフォトニクスの組み合わせを意味する。フォトニクスとは光子、量子単位の光の生成、操作、検出の科学技術である。フォトニクスは電子工学や光子と関係がある。光子は電子工学で電子が行うようなようなことを光ファイバーなどの情報技術において行い中心的な役割を果たす。 バイオフォトニクスは「生体分子、細胞、組織の研究に対する光学技術、特にイメージングの開発及び応用」ともいえる。バイオフォトニクスを構成する光学技術を用いる主な利点の1つは、調査する生体細胞を完全な状態で保存できることである。 それゆえ、バイオフォトニクスは生物学的なものと光子の相互作用を扱うすべての技術の確立した一般用語となっている。これは生体分子、細胞、組織、生物および生体材料からの放射、検出、吸収、反射、修飾、発光生成を指す。応用領域は生命科学、医学、農学、環境学である。「電気」と「電子工学」の違いと同様に、主にエネルギーを伝えるために光を用いる治療や手術などの分野と、物質を励起して情報をオペレータに返すという光を用いる診断などの分野には違いがある。ほとんどの場合、バイオフォトニクスは後者の応用を指す。 (ja) Biofotônica é definida como o estudo de células biológicas, tecidos e partículas com o uso de luz na faixa visível e próximo ao visível. Ele desempenha um papel importante na melhoria dos procedimentos terapêuticos e de imagem que são comumente definidos para fins clínicos, incluindo avanços em lasers, óptica e detectores de fluorescência. Existem várias técnicas primárias usadas no estudo biofotônico. (pt) Биофото́ника — научная дисциплина, изучающая явления и методики, связанные с взаимодействием биологических объектов и фотонов. (ru) 生物光子学是通过光学技术研究生物分子，细胞和组织的一门学科，是光子学领域的分支之一。生物光子是指生物新陈代谢时处于高能态的分子向低能态跃迁时辐射出来的粒子。生物光子辐射来自生物分子从高能态向低能态的跃迁，它是一个发生在“分子层次”的生命现象，这意味着生物光子辐射携带着有关生物分子组成和结构的信息。生物系统在分子层次的变化，能引起系统生物光子辐射行为的改变。参考：Biophotonics Second Edition Qiao GU (zh) |
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