La tecnología biótónica desempeña un papel clave en proporcionar los enfoques más eficaces y de menor costo para diagnosticar, tratar y prevenir enfermedades y mantener una ciudadanía estadounidense saludable.
La disciplina de la biofotónica se ocupa de la interacción de la luz, o radiación electromagnética, con organismos vivos y macromoléculas biológicamente activas: proteínas (hemoglobina), ácidos nucleicos (ADN y ARN) y metabolitos (glucosa y lactosa). La luz interactúa con el material biológico y los organismos de muchas maneras diversas, dependiendo principalmente de la energía o el color del fotón. En energías altas (rayos X) y bajas [RF] (radiofrecuencia) el cuerpo es en su mayoría transparente, permitiendo así la imagen no invasiva de la estructura interna de órganos y huesos. Por el contrario, ciertos colores o longitudes de onda en las regiones infrarroja (IR) y ultravioleta (UV) son absorbidos fuertemente por los tejidos biológicos. La luz intensa y enfocada de los láseres con estos colores se puede utilizar para una amplia variedad de intervenciones terapéuticas únicas: hacer incisiones, cauterizar y sellar heridas, y calentar o incluso vaporizar selectivamente regiones específicas de órganos y tejidos. En la región visible del espectro, algunas macromoléculas biológicamente activas absorben naturalmente energías o colores fotones específicos.
Los avances en fotónica y desarrollos en el campo de la tecnología biofotónica han creado muchas oportunidades para mejoras significativas en la calidad de la atención de salud, así como para reducciones sustanciales en el costo general.
Asegurar que la lente de precisión que se utiliza en la tecnología biofotónica es donde el equipo de expertos de UKA entra en juego. Diseñamos y creamos la lente para cumplir con las especificaciones exactas para cada pieza individual de equipo.
La detección rápida y sensible de proteínas, anticuerpos y patógenos en muestras biológicas tiene amplias aplicaciones en el pronóstico y tratamiento de varias enfermedades, incluida la respuesta inmunitaria para enfermedades infecciosas, cáncer y enfermedades cardiovasculares. Además, la detección rápida y sensible de patógenos y agentes infecciosos en el punto de atención es esencial para el diagnóstico, la ciencia forense microbiana y la salud pública. Más específicamente, la detección del VIH (virus de inmunodeficiencia humana) en muestras biológicas es fundamental para la detección del VIH y el monitoreo del tratamiento en entornos con recursos limitados.
En relación con el VIH, un equipo de investigadores del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas (CSIC; Madrid, España), han desarrollado y patentado un biosensor óptico que es capaz de detectar el virus una semana después de ser infectado, con un tiempo total de prueba de 4 horas y 45 minutos permitiendo así obtener resultados clínicos el mismo día.
El biosensor combina estructuras de silicio micromecánicas con nanopartículas de oro, ambas funcionalizan con anticuerpos específicos de p24. Las nanopartículas de oro tienen resonancias ópticas conocidas como plasmones, que son capaces de dispersar la luz de manera muy eficiente. Las estructuras micromecánicas son excelentes sensores mecánicos capaces de detectar interacciones tan pequeñas como las fuerzas intermoleculares. La combinación de estas dos estructuras produce señales mecánicas y ópticas que se amplifican entre sí, produciendo una sensibilidad notable para detectar el p24 (marcador de proteína para el VIH).
La detección y cuantificación de biomarcadores y virus en muestras biológicas tiene amplias aplicaciones en el diagnóstico precoz de enfermedades y el seguimiento del tratamiento. Se ha demostrado que un mecanismo de detección óptica sin etiquetas que utiliza cristales fotónicos nanoestructurados (PC) puede capturar y cuantificar virus intactos (VIH-1) a partir de muestras biológicamente relevantes.
Así como el microscopio fue la clave de la tecnología que permite los descubrimientos en microbiología, óptica y biofotónica ha sido la tecnología esencial que conduce a un aumento dramático de la esperanza de vida.
Universe Kogaku diseña y fabrica lentes ópticas para tecnología fotónica, seguridad, alta tecnología y aplicaciones electrónicas. Disponemos de 1000 de conjuntos de lentes estándar y podemos diseñar a medida una solución para escáneres, CCTV, CCD/CMOS, imágenes médicas, sistemas de vigilancia, visión artificial y sistemas de visión nocturna.