Photonic biosignals: measurement and characterization
Project goals
This project deals with measurement and characterization of photonic biosignals - ultra weak endogenous photon emission related to the metabolic activity of the biosystems. Highly application-specific and sensitive measurement system will be constructed for this purpose. System will be composed of cooled, ultra low noise single photon detectors for photon emission from biosamples, enabling spectral analysis and quantum-statistical correlation analysis. Advanced signal methods based on fractal and chaos theory will be identified and modified for characterization of the photonic biosignals. Mechanisms generating electron excitation in cellular biomolecular nanostructures with subsequent emission of photons in optical region will be identified using spectral analysis, electron paramagnetic resonance spectroscopy and chemiluminescence techniques. Parameters of the photonic biosignals will be correlated with the cell stress state and physiology in order to establish solid grounds for the development of novel noninvasive diagnostic method.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 17 (SGA0201300005)
Main participants
Univerzita Palackého v Olomouci / Přírodovědecká fakulta
Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v. v. i.Contest type
VS - Public tender
Contract ID
13-29294S
Alternative language
Project name in Czech
Fotonické biosignály: měření a charakterizace
Annotation in Czech
Tento projekt se zabývá měřením a charakterizací fotonických biosignálů, tj. ultra slabé endogenní emise fotonů, která souvisí s metabolickou aktivitou biologických systémů. Za tímto účelem bude zkonstruován vysoce aplikačně specifický a citlivý měřicí systém. Systém bude pozůstávat z chlazených ultra nízko šumových jednofotonových detektorů fotonové emise z biologických vzorků a bude umožňovat spektrální a kvantově–statistickou korelační analýzu. Budou identifikovány pokročilé metody analýzy signálu založené na teorii fraktálů a chaosu a tyto modifikovány pro charakterizaci fotonických biosignálů. Pomocí spektrální analýzy, elektronové paramagnetické resonanční spektroskopie a chemiluminiscenčních technik budou identifikovány mechanizmy generující elektronové excitace v buněčných biomolekulárních nanostrukturách, které dávají za vznik emisi fotonů. Parametry fotonických biosignálů budou korelovány s buněčným stresovým stavem a fyziologií za účelem položení základů pro vyvinutí nové neinvazivní diagnostické metody.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Significant progress in the research of the signal properties and molecular mechanisms of photonic biosignals has been achieved. Data presented in the final card reflect the results achieved. The project results can be a basis for the use of the method in diagnostic purposes in the biomedicine. The results of the project has been mostly published in 11 papers in highly ranked journals.
Solution timeline
Realization period - beginning
Feb 1, 2013
Realization period - end
Dec 31, 2015
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 10, 2015
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP16-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Sep 25, 2017
Finance
Total approved costs
6,983 thou. CZK
Public financial support
6,983 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
6 983 CZK thou.
Public support
6 983 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JA - Electronics and optoelectronics
Solution period
01. 02. 2013 - 31. 12. 2015