生醫光電(Biophotonics)為一新興且快速成長的科學，它的目標在於利用光電科技偵測、造影與操控生物反應和材料，及包括用於上述目的的光電技術的開發和應用。此乃基於光可以通過光與物質交互作用過程(例如，反射、散射，吸收和發射)與生物體相互作用的原理(表1)。雖然「生醫光電」一詞可能是近幾十年創造出來的，但它可以追溯到十六世紀，當時光學顯微鏡的發明是為了使生物組織可視化。如今，隨著2014年諾貝爾化學獎獲得認可的超分辨率螢光顯微鏡的出現，能夠以低至10奈米的超高空間分辨率來探索細胞和分子層次的結構、功能與作用機制，提供利用光電技術發現生命科學的新方法；而在醫學領域應用上，則可用來研究組織到人體，從微觀到巨觀的尺度，以非侵入性的方式進行感測、篩檢、診斷，及治療疾病，因此通過生醫光電技術的研究和進步可徹底改變診斷和治療方法，以提高生活品質，促進更好的醫療保健。另外由於光可探測的空間和時間範圍極為廣泛，因此光電技術可以產生大量和多種類型的生物醫學數據。生醫大數據的可用性亦推動了機器學習及其在生物學、醫學、藥學、環境科學和農業應用的迅速發展。例如根據最近的研究指出，卷積神經網絡(CNN)在癌症檢測的準確性方面已經超過了病理學家(1，2)。 |
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