Biyofotoniks ışığın molekülleri, hücreleri, dokuyu incelemek ve görüntülemek amacı ile kullanılmasını kapsar. Kullanılan dalga boyu aralığı elektromanyetik spektrumun gözümüzün duyarlı olduğu (VIS) 400 nm -750 nm ve yakın kızıl ötesi (NIR), 750nm-950nm dir. Pozitron emisyon tomografi de (PET) gama ışınları, x-ray grafi de ise, x-ışınları kullanılmakta olup her ikisi de yüksek enerjili fotonlardır. Yüksek enerjili fotonlar dokuda çok az saçılmaya uğrarlar, saçılmaya veya absorpsiyona uğramadan

more »

... tektörlere ulaşan gama ve x-ışınları kullanılarak yüksek çözünürlükte iki boyutlu (2D) veya üç boyutlu (3D) tomografi k görüntüler oluşturulmaktadır. VIS-NIR dalga boyu araladığındaki fotonlar moleküler, hücre ve doku görüntülenmesinde kullanılmaktadır. VIS-NIR dalga boyundaki fotonların moleküller, hücre ve doku ile etkileşimi yüksek enerjili fotonlardan farklıdır. Doku içine yaklaşık olarak 0,1 mm girdikten sonra saçılmaya uğrarlar. Fotonlar ışığın kırılma indisinin farklı olduğu iki ortamın ara yüzeyinde saçılır. Işığı kırma indisi 1,33 olan hücreler arası sıvıda bulunan fotonlar bir hücre ile karşılaştığında hücre zarının ışığı kırma indisi 1,43 olduğundan saçılmaya uğrarlar, saçılmadan sonra hücre içine giren fotonlar çekirdek veya diğer organellerin hücre zarında da saçılmaya uğrarlar. Bu saçılmalar sonucu difüzyon ile yayılan ışığın bir kısmı aynı yüzeyden geri yansır, dokuda geçer veya doku içindeki kromoforlar (ışığı absorplayan moleküller) tarafından absorplanır. VIS-NIR dalga boyu aralığındaki fotonların doku içindeki kromoforlar tarafından absorplanması non-invasive ve real-time olarak doku patolojisini incelememizi sağlamaktadır. Doku patolojisi hakkında bilgi edinmek için birçok metot geliştirilmiştir (1). Birden fazla dalga boyunda veya geniş bir dalga boyu aralığında ışık dokuya gönderilerek doku fi zyolojisi veya patolojisi hakkında bilgi edinilmektedir. Biyofotoniğin en yaygın uygulaması pulse oksimeteredir. Puls oksimetrede 760 nm ve 940 nm dalga boylarındaki ışık kullanılarak arter kanın oksijen saturasyonu ölçülmektedir. Şekil 1'de görüldüğü gibi 760 nm de deoksihemoglobin (Hb) absorpsionu oksihemoglobin (HbO 2 ) absorpsiyonundan daha büyüktür, buna karşılık 940 nm de HbO 2 absorpsiyonu Hb absorpsiyonundan daha büyüktür. Arterial kanın her iki dalga boyunu absorplaması HbO 2 ve Hb konsantrasyonuna bağlıdır. Konsantrasyonların değişmesi ışığın absorpsiyonunu dolayısı ile parmaktan geçen ışık şiddetlerini değiştirir. Her iki dalga boyunda ölçülen ışık