Applications of Raman spectroscopy in medical diagnostics

Niniejsza praca „Zastosowanie spektroskopii Ramana w diagnostyce medycznej” stanowi przegląd oryginalnych publikacji naukowych dotyczących zastosowania spektroskopii Ramana w diagnostyce klinicznej różnych schorzeń. Część pierwszą pracy poświęcono charakterystyce i omówieniu podstaw spektroskopii ramanowskiej, jak i zjawisk fizycznych, niezbędnych do jej zrozumienia. W części drugiej przedstawiono metodykę spektroskopii ramanowskiej, a także spektroskopii w podczerwieni, będącej metodą komplementarną, wraz z jej zastosowaniem. W trzeciej części przedstawiono wyniki badań, w których wykorzystano spektroskopię ramanowską, jako metodę diagnostyczną różnych schorzeń, porównując zarówno jej wady, jak i zalety do obecnie stosowanych w diagnostyce metod. Celem pracy było sprawdzenie aktualnego stanu wiedzy i zaawansowania najnowszych badań wykorzystujących omawianą technikę.Jako źródła w części teoretycznej wykorzystano literaturę fachową, dotyczącą głównie biofizyki, medycyny oraz diagnostyki medycznej. Do wyszukiwania publikacji dotyczących zastosowania spektroskopii Ramana w diagnostyce wykorzystano naukowe bazy danych. W pracy znajdują się opisy badań, które przeprowadzano na materiale ludzkim, a wyniki tych badań dawały informację na temat zasadności stosowania spektroskopii ramanowskiej w diagnostyce. Niektóre badania, do których odwołano się w niniejszej pracy dotyczą badań na modelach zwierzęcych i nie są jeszcze na tyle zaawansowane, aby wdrożyć je w diagnostykę medyczną, niemniej jednak ukazują potencjał tej techniki i jej wszechstronne zastosowanie. Niniejsza praca stanowi potwierdzenie, że spektroskopia Ramana w przypadku wielu schorzeń jest lepszym rozwiązaniem w porównaniu do powszechnie stosowanych metod diagnostyki medycznej, w szczególności diagnostyki molekularnej. Obecnie metoda ta wciąż uważana jest za nową w diagnostyce, zbyt mało zbadaną i jest niedoceniana na rynku medycznym. Wciąż rosnąca liczba badań i publikacji na arenie międzynarodowej, ukazujących coraz to nowsze zastosowania tej techniki, świadczy o potencjale i stanowi szansę na wdrożenie spektroskopii Ramana do codziennej diagnostyki klinicznej.

This thesis "Applications of Raman spectroscopy in medical diagnostics" is a review of research articles on the use of Raman spectroscopy in clinical diagnosis of various diseases. First part of the study is devoted to the characterization of the basics of Raman spectroscopy, as well as the physical phenomena underlying the diagnostic technique. Part two of the thesis presents methods of Raman spectroscopy. This thesis also describes methods and the application of infrared spectroscopy, which is a complementary technic to Raman spectroscopy. The third part of the thesis presents the results of research about Raman spectroscopy applied as diagnostic method of various diseases, showing all the advantages and disadvantages in comparison with other techniques that are currently applied in diagnostics. The aim of the thesis is to present the current state of knowledge and the advancement of the latest research on this technique.This thesis draws from scientific databases, as well as professional literature concerning mainly biophysics, medicine and medical diagnostics. Scientific databases were used to search for publications on the application of Raman spectroscopy in diagnostics. This thesis contains descriptions of research carried out on human material, which results confirm the validity of the use of Raman spectroscopy in diagnostics. This thesis also refers to studies on animal models, which are not yet sufficiently understood to be implemented in medical diagnostics. However, these studies present some of the potential of this technique and its versatile application. Other studies confirm that Raman spectroscopy is a better choice for many diseases compared to commonly used methods of medical diagnostics, in particular molecular diagnostics. Currently, this method is still considered new, insufficiently known and therefore underestimated in the medical market. However, an increasing number of studies and publications in the international arena indicate newer applications of this technique and promising prospects for the implementation of Raman spectroscopy in everyday clinical diagnostics.