ביופוטוניקה היא דיסציפלינה הכוללת את המדע והטכנולוגיה של יצירה, מניפולציה וגילוי של אור, המתקדם ומבצע אינטראקציה עם חומר ביולוגי. כיוון שלמרכיבים ביולוגיים שונים יש חתימה ספקטראלית ייחודית, שיטות אופטיות מאפשרות חישה של תהליכים פיזיולוגיים ספציפיים וטיפול סלקטיבי. בקורס זה נלמד את העקרונות הבסיסים של התקדמות ואינטראקציה של אור עם רקמה.

 

 

חלקו הראשון של הקורס יתמקד בהקניית בסיס פיזיקאלי - ראשית תתבצע חזרה קצרה בנושאים של גלים מישוריים, קיטוב, אלומות גאוסיינות ולייזרים. לאחר מכן נלמד מהן תכונות אופטיות אינטנסיביות ואקסטנסיביות של רקמה וכיצד הן קשורות למבנים התוך וחוץ תאיים.

 

בחלקו השני של הקורס נעסוק בתיאור פיזיקאלי של התקדמות קרינה ברקמה. נפתח את משוואת העברת הקרינה (Radiative Transport Equation). נדון בשיטות מקורבות לפתרון לבעיה הקדמית - סימולציות מונטה קארלו, קירוב גלים דיפוזייביים ועוד. נדגים מספר שיטות לפתרון הבעיה ההופכית ומדידת התכונות האופטיות של רקמה. לבסוף נקשור בין הערכים המתקבלים לתהליכים פיזיולוגיים המתקיימים בגוף.

 

חלקו השלישי של הקורס יעסוק בתיאור אינטראקציות בין אור לרקמה. נדון בתהליכים פוטו-תרמיים, פוטו-אקוסטיים ופוטו כימיים. נדון באבלציה תרמית לעומת פוטו-אבלציה ויצירת פלסמה. לבסוף נקשור בין האינטראקציות השונות לבין פרוצדורות רפואיות וקוסמטיות - הסרת משקפיים בלייזר, הסרת קעקועים וחידוש העור (Skin Rejuvenation), טיפול בסרטן בשיטת Photo-Dynamic Therapy, הלחמת רקמות.