Interessen for anvendelse af kohærent lys (laser) og optiske sensormetoder inden for life science og biomedicin er steget de seneste år. Dette kan delvis tilskrives den kraftige vækst i nye lasersystemer, delvist udviklingen inden for optiske teknologier og endeligt den fremskridt, der er sket inden for præcise non-invasive diagnostiske metoder. De tre overordnede kursusmål er som følger:
1. At udvælge nøgleparametre for lyskilder der anvendes ved medicinsk diagnose og
behandling.
2. At forstå og analysere de optiske processer bag lys-væv vekselvirkninger og
3. At udvælge passende kombinationer af lyskilder og lys-væv vekselvirkninger ved
design af billededannende systemer, der anvendes inden for biomedicin og life science
og analysere deres ydeevne. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Beskrive grundlæggende optiske principper som; kohærens, interferens og diffraktion og bestemme billededannelse af simple strålegange i sfæriske linser og spejle.
• Beskrive grundlaget for lasere og fotoniske systemer der i blandt ulineære optiske effekter.
• Forklare forskellige typer lys-væv vekselvirkninger som: fotokemisk, termisk, fotoinduceret plasma og fotoablation og relatere disse vekselvirkninger til lyskildernes optiske egenskaber.
• Illustrere hvordan de forskellige optiske egenskaber af væv og celler (f.eks. lysspredning og absorption) på grund af bølgelængde afhængighed giver anledning til forskellige kontrast mekanismer.
• Illustrere princippet bag transport teori og brugen af analytiske og numeriske løsning, bland andet Monte Carlo simulering.
• Analysere og sammenligne billededannende og spektroskopiske metoder som; Optisk Kohærens Tomografi, Fotoakustisk Tomografi, Fluorescens, Multi-foton mikroskopi og Raman Spektroskopi.
• Argumentere for anvendeligheden af et specifik optisk diagnostiksystem eller kombination af flere systemer til løse et givent problem inden for biomedicin eller life science.
• Kritisere de videnskabelige artikler som der præsenteres i journal clubs og analysere de præsenterede metoder og foreslå alternative metoder.

Foredragene vil med baggrund i biomedicin og life science dække anvendelser af lys til både behandling og diagnose af især humant væv. Som eksempel vil vi blandt andet kigge på øjet. Her er det de bølgelængdeafhængige optiske egenskaber som transmission, lysspredning og fluorescens i de forskellige dele af øjet, der åbner mulighed forskellige former for behandling og diagnose af kritiske dele af øjet som f.eks. hornhinden, linsen og nethinden (retina) ved hjælp af optiske metoder.
Derudover vil der især blive fokuseret på kohærente lyskilder (lasere), og hvordan deres optiske egenskaber kan anvendes i systemer til anvendelser i biomedicin og life science. Som en naturlig del af kurset vil de studerende også skulle præsentere videnskabelige artikler i Journal Clubs, hvor de kritisk skal kunne forholde sig til metodevalg og konklusionerne, som disse artikler beskriver. Så vidt der er muligt vil der også blive givet praktiske demonstrationer af de forskellige emner, som vi gennemgår i kurset. Forelæsere fra DTU Fotonik, samt adskillige eksterne inviterede forelæsere. Der vil såfremt det er muligt blive arrangeret studiebesøg på øjenafdelingen på Glostrup Hospital. 25. marts, 2022