Optical Interferometry for Biology and Medicine

این کتاب فیزیک اساسی تداخل سنجی نوری را در تحقیقات بیوفیزیکی، بیولوژیکی و پزشکی ارائه می دهد. تداخل هسته اصلی بسیاری از انواع تشخیص نوری است و یک کاوشگر قدرتمند ساختار سلولی و بافتی در میکروسکوپ تداخلی و در توموگرافی همدوسی نوری است. همچنین علت اصلی لکه و سایر مصنوعات تصویربرداری است که محدوده و وضوح را محدود می کند. برای کاربردهای حسگر زیستی، حساسیت ذاتی تداخل سنجی امکان تشخیص فوق حساس مولکول‌ها را در نمونه‌های بیولوژیکی برای تشخیص پزشکی فراهم می‌کند. در این کتاب، تاکید بر فیزیک پراکندگی نور، با منشاء مولکولی انکسار در هنگام انتشار نور در ماده، و سپس درمان ماهیت تصادفی میدان‌های تصادفی که در نهایت بر تصویربرداری نوری در سلول‌ها و بافت غالب می‌شوند، می‌پردازد. فیزیک انسجام جزئی با تمرکز بر تکنیک‌های تشخیص انسجام که امکان شناسایی انتخابی اطلاعات از پس‌زمینه‌های نامنسجم و ناهمگن را دارد، نقش اصلی را در متن بازی می‌کند.

تداخل سنجی نوری برای زیست شناسی و پزشکی به چهار بخش تقسیم می شود. اولی اصول بنیادی را پوشش می‌دهد و سه مقیاس بعدی در مقیاس‌های متوالی حرکت می‌کنند که با تداخل سنجی مولکولی (بیوسنسورها)، حرکت به تداخل سنجی سلولی (میکروسکوپی) و پایان دادن به تداخل سنجی بافتی (زیست پزشکی) شروع می‌شود. یکی از ویژگی های برجسته کتاب، ارائه واضح فیزیک، با استخراج آسان معادلات مناسب، در عین حال تاکید بر "قوانین سرانگشتی" است که می تواند توسط محققان تجربی برای ارائه پیش بینی های نیمه کمی اعمال شود.

< /p>

This book presents the fundamental physics of optical interferometry as applied to biophysical, biological and medical research. Interference is at the core of many types of optical detection and is a powerful probe of cellular and tissue structure in interfererence microscopy and in optical coherence tomography. It is also the root cause of speckle and other imaging artefacts that limit range and resolution. For biosensor applications, the inherent sensitivity of interferometry enables ultrasensitive detection of molecules in biological samples for medical diagnostics. In this book, emphasis is placed on the physics of light scattering, beginning with the molecular origins of refraction as light propagates through matter, and then treating the stochastic nature of random fields that ultimately dominate optical imaging in cells and tissue. The physics of partial coherence plays a central role in the text, with a focus on coherence detection techniques that allow information to be selectively detected out of incoherent and heterogeneous backgrounds.

Optical Interferometry for Biology and Medicine is divided into four sections. The first covers fundamental principles, and the next three move up successive scales, beginning with molecular interferometry (biosensors), moving to cellular interferometry (microscopy), and ending with tissue interferometry (biomedical). An outstanding feature of the book is the clear presentation of the physics, with easy derivations of the appropriate equations, while emphasizing "rules of thumb" that can be applied by experimental researchers to give semi-quantitative predictions.