تشخیص غیرتهاجمی بیماری‌ها با یک روش نوری انقلابی

یکی از محققان دانشگاه «آستون» روش جدیدی با استفاده از نور ایجاد کرده است که می‌تواند در ارتباطات نوری انقلابی ایجاد کند.

کد خبر: ۷۵۰۱۷۲

تاریخ: ۰۶ آبان ۱۴۰۳ - ۰۳:۰۱

به گزارش ایران اکونومیست، این تحقیق نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از نوعی نور به نام تکانه زاویه‌ای گردشی(OAM) برای بهبود تصویربرداری و انتقال داده از طریق پوست و سایر بافت‌های زیستی استفاده کرد.

به نقل از نیوزمدیکال، ‌گروهی به سرپرستی پروفسور ایگور مگلینسکی(Igor Meglinski) دریافتند که نور تکانه زاویه‌ای گردشی دارای حساسیت و دقت بی‌نظیری است که می‌تواند منجر به غیرضروری شدن روش‌هایی مانند جراحی یا نمونه‌برداری بیوپسی شود. علاوه بر این می‌تواند پزشکان را قادر سازد تا پیشرفت بیماری‌ها را ردیابی کرده و گزینه‌های درمانی مناسب را برنامه‌ریزی کنند.

تکانه زاویه‌ای گردشی به عنوان یک نوع از پرتوهای نوری ساختار یافته، تعریف می‌شود که میدان‌های نوری هستند که ساختار فضایی مناسبی دارند. که اغلب به عنوان پرتوهای گردابی نیز شناخته می‌شوند. از این نورها برای تعدادی از پیشرفت‌ها در کاربردهای مختلف از جمله نجوم، میکروسکوپ، تصویربرداری، اندازه‌شناسی، سنجش و ارتباطات نوری استفاده شده است.

پروفسور مگلینسکی با همکاری محققان دانشگاه اولو فنلاند این تحقیق را انجام داد و آن را در مجله نیچر منتشر کرد.

این مطالعه نشان می‌دهد که تکانه زاویه‌ای گردشی بر خلاف سیگنال‌های نور معمولی، ویژگی‌های فاز خود را حتی هنگام عبور از محیط‌های بسیار پراکنده حفظ می‌کند. این بدان معنی است که می‌تواند تغییرات بسیار کوچک را با دقت ۰.۰۰۰۰۰۱ در ضریب شکست تشخیص دهد که بسیار فراتر از قابلیت‌های بسیاری از فناوری‌های تشخیصی فعلی است.

گروه تحقیقاتی مجموعه‌ای از آزمایش‌های کنترل‌شده را انجام دادند و پرتوهای تکانه زاویه‌ای گردشی را از طریق محیط‌هایی با سطوح مختلف کدورت و ضریب شکست انتقال دادند. آنها از روش‌های تشخیصی پیشرفته، از جمله تداخل سنجی و هولوگرافی دیجیتال، برای دریافت و تجزیه و تحلیل رفتار نور استفاده کردند. آنها شاهد توانایی قابل توجه رویکرد مبتنی بر تکانه زاویه‌ای گردشی بودند.

محققان بر این باورند که یافته‌های مطالعه آنها راه را برای طیف وسیعی از کاربردهای انقلابی هموار می‌کند. با تنظیم فاز اولیه نور تکانه زاویه‌ای گردشی، آنها معتقدند که پیشرفت‌های انقلابی در زمینه‌هایی مانند سیستم‌های ارتباط نوری ایمن و تصویربرداری زیست پزشکی پیشرفته در آینده امکان‌پذیر خواهد بود.