А вот и фото с открытия Симпозиума по оптике и биофотонике!

После привественных слов Валерия Викторовича Тучина прошли пленарные лекции:

💡 Multi-focal structured illumination microscopy for deeper penetration superresolution imaging
Junle Qu, Shenzhen University, Shenzhen, China

💡 Long-term optical imaging analysis for eye disease
Yao He, Soochow University, Suzhou, China

💡 Photosafe non-invasive detection of deep-seated lesions via transmission Raman spectroscopy
Jian Ye, School of Biomedical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China

💡 Single-molecule spectroscopy and nanoscopy: advantages and new horizons
Andrei V. Naumov, Department of Condensed Matter Spectroscopy, Institute of Spectroscopy, Russian Academy of Sciences, Troitsk

💡 Biodegradable optical theranostics
Andrei V. Zvyagin, Laboratory of Onco Nano Theranostics Shemyakin & Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry

💡 Effects of nanocarriers on lysosomal biology: the last biological barrier to the target 
Alessandro Parodi, Laboratory of Molecular Nanomedicine, Sirius University of Science and Technology, Sochi, Russia

💡 Multiscale SHG microscopy analysis of collagen architecture alterations in human diseases
Paul J. Campagnola, Department of Biomedical Engineering, Medical Physics Department, Laboratory for Optical and Computational Instrumentation, UW Carbone Cancer Center, University of Wisconsin, Madison, USA

#конференции

Сегодня на Симпозиуме по оптике и биофотонике SFM-2023 в Саратове проходило несколько секций, включая Nanobiophotonics, BRICS workshop on Biophotonics, а также Optical Technologies in Biophysics and Medicine - на этой секции мы представили два доклада: об активации тромбоцитов с помощью лазерного импульса и о способе оценки концентрации клеток по рассеянию света.

#конференции

Интересные оптические эффекты встречаются в самых простых организмах. Хламидомонада — род одноклеточных зелёных водорослей, способных к фотосинтезу. Они имеют жгутики, которые нужны для перемещения - в том числе по направлению к свету или от него.

Чтобы определить, в каком направлении нужно двигаться, хламидомонада имеет специальный глазок. Его схема показана на картинке (взята отсюда). Помимо светочувствительных элементов - рецепторов родопсина - клетке необходим "экран", который блокирует свет с одной стороны. Без "экрана" рецепторы реагировали бы на свет, приходящий со всех сторон, ведь клетка сама по себе прозрачная.

В качестве экрана хламидомонада использует слой гранул с каротиноидами. Но это не просто поглотители света. Гранулы аккуратно расположены слоями, между которыми расположены слои без пигментов. Все эти слои имеют толщину около 70 нм и образуют структуру, очень похожую на Брэгговское зеркало.

Брэгговское зеркало - структура, часто применяющаяся в фотонике, которая состоит из чередующихся слоев двух различных оптических материалов. Наиболее часто используется конструкция в виде четвертьволнового зеркала, где толщина каждого оптического слоя соответствует четверти длины волны, для которой разработано зеркало.

В случае хламидомонады максимальное отражение получается в диапазоне длин волн около 420-510 нм (видимый свет). Аналогия между глазком хламидомонады и четвертьволновым зеркалом была впервые описана в статье Forster & Smith, "Light Antennas in phototactic algae", Microbiological reviews, 1980 год. В этой статье авторы показывают, что глазок хламидомонады - это "multilayer quarter-wave stack antenna", и именно направленность этой антенны помогает клетке двигаться к свету.

#образовательное

Сегодня на лекции по биофотонике рассматривали явление интерференции, которое приводит к таким красивым зависимостям, как на первой картинке (взята отсюда). Прелесть этого явления в том, что его просто описать математическим языком и понять физически: есть рассеивающие центры, есть разность хода лучей, которая зависит от положения детектора, поэтому и возникает осциллирующая зависимость от углов рассеяния.

Если рассеивающие центры стабильны, то и интерференционная картина не будет меняться. А если они движутся, то максимумы и минимумы смещаются. На этом основан метод визуализации сосудов Laser Speckle Contrast Imaging. Ткань освещается монохроматическим светом, камера регистрирует интерференционную картину, потом всё это усредняется по времени. Так как в сосудах движутся эритроциты (которые хорошо рассеивают свет), интерференционная картина замывается и при усреднении по времени даёт почти нулевой результат. Можно получить чёткие изображения сосудов - например, как на второй картинке (взята из этой статьи).

Мы решили на следующей лекции воспроизвести этот метод "вживую". Кто-нибудь из подписчиков пробовал такое сделать?

#лекции