تشخیص غیرتهاجمی بیماریها با روش نوری انقلابی تکانه زاویهای گردشی

تحقیقات جدید 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 بهره برد.
به گزارش بام وطن، گروهی از محققان به سرپرستی پروفسور ایگور مگلینسکی دریافتند که نور تکانه زاویهای گردشی دارای حساسیت و دقت بینظیری است که میتواند جایگزین روشهایی مانند جراحی یا بیوپسی شود. این تکنولوژی پزشکان را قادر میسازد تا پیشرفت بیماریها را ردیابی کرده و گزینههای درمانی مناسب را برنامهریزی کنند.
تکانه زاویهای گردشی نوعی پرتو نوری ساختاریافته است که میدانهای نوری با ساختار فضایی مناسب دارد و بیشتر به نام پرتوهای گردابی شناخته میشود. از این نورها در پیشرفتهای متعددی در کاربردهای گوناگون از جمله نجوم، میکروسکوپی، تصویربرداری، اندازهگیری، سنجش و ارتباطات نوری استفاده شده است.
پروفسور مگلینسکی با همکاری محققان دانشگاه اولو فنلاند این تحقیق را انجام داده و نتایج آن در مجله نیچر منتشر شده است.
این مطالعه مشخص میکند که تکانه زاویهای گردشی برخلاف سیگنالهای نور معمولی، ویژگیهای فاز خود را حتی در عبور از محیطهای پراکندهنگهدار میکند. این بدان معناست که میتواند تغییرات بسیار کوچک را با دقت ۰.۰۰۰۰۰۱ در ضریب شکست تشخیص دهد که بسیار فراتر از قابلیتهای بسیاری از فناوریهای تشخیصی موجود است.
گروه تحقیقاتی مجموعهای از آزمایشهای کنترلشده را انجام داده و پرتوهای تکانه زاویهای گردشی را از طریق محیطهایی با سطوح گوناگون کدورت و ضریب شکست عبور دادهاند. آنها از روشهای تشخیصی پیشرفته، از جمله تداخلسنجی و هولوگرافی دیجیتال، برای دریافت و تحلیل حرکت نور بهره بردهاند و دقت قابل توجه رویکرد مبتنی بر تکانه زاویهای گردشی را مشاهده کردهاند.
محققان معتقدند که یافتههای این مطالعه راه را برای طیف وسیعی از کاربردهای انقلابی هموار میکند. با تنظیم فاز اولیه نور تکانه زاویهای گردشی، آنها پیشبینی میکنند که پیشرفتهای انقلابی در عرصههایی مانند سیستمهای ارتباط نوری ایمن و تصویربرداری زیستی پیشرفته در آینده محقق خواهد شد.




