Penyelidik yang diketuai oleh Universiti Aston telah membangunkan teknik optik terobosan yang boleh menjadikan prosedur perubatan invasif seperti biopsi sebagai perkara masa lalu. Menggunakan cahaya Momentum Sudut Orbital, kaedah baharu ini menjanjikan ketepatan yang tidak pernah berlaku sebelum ini dalam pengimejan dan penghantaran data melalui tisu biologi, membuka jalan kepada perubahan revolusioner dalam diagnostik perubatan.
Kejayaan penyelidikan yang inovatif berpotensi untuk mengubah secara radikal landskap diagnostik perubatan dan komunikasi optik. Diketuai oleh Igor Meglinski, seorang profesor kejuruteraan mekanikal, bioperubatan & reka bentuk di Universiti Aston, kajian itu memperkenalkan teknik baru yang menggunakan cahaya Orbital Angular Momentum (OAM), yang menjanjikan untuk meningkatkan pengimejan dan penghantaran data melalui tisu biologi tanpa memerlukan prosedur invasif .
Teras kajian menyerlahkan bagaimana OAM, sejenis pancaran cahaya berstruktur yang juga dikenali sebagai pancaran pusaran, mengekalkan kestabilan fasanya walaupun ketika melalui media yang sangat berserakan.
Keupayaan ini jauh melebihi isyarat cahaya tradisional, mengesan perubahan minit dengan ketepatan sehingga 0.000001 pada indeks biasan. Sensitiviti sedemikian akhirnya boleh menghapuskan keperluan untuk campur tangan pembedahan dan biopsi, membolehkan pengesanan tidak invasif perkembangan penyakit.
"Dengan menunjukkan bahawa cahaya OAM boleh bergerak melalui media keruh atau mendung dan berselerak, kajian itu membuka kemungkinan baharu untuk aplikasi bioperubatan lanjutan," kata Meglinski dalam Siaran akhbar. "Sebagai contoh, teknologi ini boleh membawa kepada cara yang lebih tepat dan tidak invasif untuk memantau tahap glukosa darah, memberikan kaedah yang lebih mudah dan kurang menyakitkan untuk penghidap diabetes."
Para penyelidik diterbitkan penemuan mereka dalam jurnal Light: Science & Application. Diiktiraf oleh masyarakat optik dan fotonik antarabangsa, Optica, kertas itu dipuji sebagai salah satu penyelidikan paling menarik tahun ini.
Keupayaan OAM untuk mengekalkan ciri fasa berstrukturnya di bawah pelbagai tahap kekeruhan adalah hebat. Siri eksperimen terkawal menggunakan teknik pengesanan lanjutan seperti interferometri dan holografi digital mengesahkan teori, mempamerkan konsistensi yang luar biasa dengan model teori.
Kemajuan ini memegang janji bukan sahaja mengubah diagnostik perubatan tetapi juga memajukan sistem komunikasi optik selamat dan pengimejan bioperubatan. Dengan mengubah suai fasa awal cahaya OAM, para penyelidik meramalkan masa depan dengan saluran penghantaran data yang lebih selamat dan ketepatan dalam teknik pengimejan perubatan.
"Potensi untuk pemantauan glukosa transkutaneus yang tepat dan tidak invasif mewakili lonjakan ketara ke hadapan dalam diagnostik perubatan," tambah Meglinski. "Rangka kerja metodologi dan pengesahan percubaan pasukan saya memberikan pemahaman yang menyeluruh tentang cara cahaya OAM berinteraksi dengan persekitaran serakan yang kompleks, mengukuhkan potensinya sebagai teknologi serba boleh untuk cabaran pengesanan optik dan pengimejan masa hadapan."
Penemuan itu menetapkan laluan yang menjanjikan ke hadapan, membuka sempadan baharu dalam prosedur perubatan bukan invasif, sekali gus berpotensi membuat peningkatan ketara dalam penjagaan pesakit dan keberkesanan perubatan di seluruh dunia.