Neurophotonics Research Instrumentation 2025: Breakthroughs Shaping the Next Era of Brain Science

Αναδεικνύοντας το Μέλλον της Έρευνας Νευροφωτονικής και των Οργάνων στη 2025: Πώς οι Καινοτόμες Εργαλεία Επιταχύνουν την Επιστήμη του Εγκεφάλου και Μετασχηματίζουν την Ανακάλυψη στη Νευροεπιστήμη στα Επόμενα Πέντε Χρόνια.

Ο τομέας της νευροφωτονικής ερευνητικής οργάνωσης είναι έτοιμος για σημαντική ανάπτυξη και καινοτομία μεταξύ 2025 και 2030, κινητοποιημένος από προόδους στην οπτική εικόνιση, τη μινιμαλοποίηση και την ενσωμάτωσή της με τη υπολογιστική νευροεπιστήμη. Η νευροφωτονική, που εκμεταλλεύεται τις τεχνολογίες βασισμένες στο φως για να μελετήσει τα νευρικά κυκλώματα και τη λειτουργία του εγκεφάλου, γίνεται ολοένα και πιο κεντρική τόσο στη βασική νευροεπιστήμη όσο και στην μεταφραστική έρευνα. Η ζήτηση για εργαλεία υψηλής ανάλυσης και πραγματικού χρόνου αυξάνεται, με ιδιαίτερη προσοχή σε εφαρμογές in vivo και την συμβατότητα με μοντέλα ζώων και, ολοένα και περισσότερο, ανθρώπινες μελέτες.

Οι κύριες τάσεις που διαμορφώνουν την αγορά περιλαμβάνουν την ταχεία υιοθέτηση της μικροσκοπίας πολλών φωτονίων και της μικροσκοπίας με διάφραγμα Φωτός, την άνθηση των συστημάτων ίνας φωτομετρίας και την ενσωμάτωση της οπτογενετικής με προχωρημένες πλατφόρμες εικόνισης. Ηγέτες κατασκευαστές όπως η Carl Zeiss AG, η Leica Microsystems και η Olympus Corporation συνεχίζουν να διευρύνουν τα χαρτοφυλάκια τους στη νευροφωτονική, προσφέροντας αρθρωτά και προσαρμόσιμα συστήματα που εξυπηρετούν την έρευνα της νευροεπιστήμης. Αυτές οι εταιρείες επενδύουν στην αυτοματοποίηση, σε φιλικό προς τον χρήστη λογισμικό και σε υβριδικά συστήματα που συνδυάζουν την εικόνιση, τη διέγερση και την ανάλυση δεδομένων σε μια ενιαία πλατφόρμα.

Οι αναδυόμενοι παίκτες και οι εξειδικευμένες εταιρείες συμβάλλουν επίσης στην δυναμική του τομέα. Για παράδειγμα, η InVivoGen και η Neurophotometrics αναπτύσσουν συμπαγείς, οικονομικές λύσεις φωτομετρίας και οπτογενετικής, καθιστώντας προηγμένη τη νευροφωτονική προσβάσιμη σε ένα ευρύτερο φάσμα εργαστηρίων. Εν τω μεταξύ, η Thorlabs, Inc. και η Hamamatsu Photonics προμηθεύουν κρίσιμα συστατικά όπως λέιζερ, ανιχνευτές και οπτικές ίνες, υποστηρίζοντας τόσο τους OEM όσο και τους κατασκευαστές προσαρμοσμένων συστημάτων.

Πρόσφατα γεγονότα το 2024 και στις αρχές του 2025 περιλαμβάνουν την κυκλοφορία επόμενης γενιάς μικροσκοπίων πολλών φωτονίων με βελτιωμένο βάθος διείσδυσης και ταχύτητα, καθώς και την παρουσίαση εργαλείων ανάλυσης εικόνας που καθοδηγούνται από Τεχνητή Νοημοσύνη που απλοποιούν την ερμηνεία δεδομένων. Ο τομέας είναι επίσης μάρτυρας έντονης συνεργασίας μεταξύ των κατασκευαστών οργάνων και των κοινοτήτων νευροεπιστήμης, επιδιώκοντας να τυποποιήσει τις διαδικασίες και να ενισχύσει την αναπαραγωγιμότητα.

Βλέποντας μπροστά, η προοπτική για το 2025–2030 είναι ισχυρή. Η σύγκλιση της νευροφωτονικής με φορητές και εμφυτευτές συσκευές, καθώς και η ενσωμάτωση φωτονικών εργαλειών με ηλεκτροφυσιολογία και μοριακούς αισθητήρες, αναμένεται να ανοίξει νέες προοπτικές στην έρευνα του εγκεφάλου. Οι κανονιστικές και ηθικές παράμετροι, ιδιαίτερα για ανθρώπινες εφαρμογές, θα διαμορφώσουν την ανάπτυξη και την υιοθέτηση προϊόντων. Συνολικά, η αγορά οργάνων νευροφωτονικής έρευνας αναμένεται να επεκταθεί, στηριζόμενη σε τεχνολογικές καινοτομίες και σε αυξανόμενες επενδύσεις τόσο από τον δημόσιο όσο και από τον ιδιωτικό τομέα.

Μέγεθος Αγοράς, Προβλέψεις Ανάπτυξης και Τοπίο Επενδύσεων

Η αγορά των οργάνων νευροφωτονικής έρευνας είναι έτοιμη για ισχυρή ανάπτυξη το 2025 και τα επόμενα χρόνια, κινητοποιημένη από την επιτάχυνση της ζήτησης για προηγμένα εργαλεία οπτικής εικόνισης και διέγερσης στη νευροεπιστήμη. Ο τομέας περιλαμβάνει μια σειρά συσκευών, όπως μικροσκόπια πολλαπλών φωτονίων και συγκαλυμμένων, συστήματα οπτογενετικής, διατάξεις φωτομετρίας ίνας και σχετικές αξεσουάρ. Αυτά τα όργανα είναι κρίσιμα για μη επεμβατική, υψηλής ανάλυσης διερεύνηση νευρικών κυκλωμάτων τόσο στη βασική όσο και στη μεταφραστική έρευνα.

Η περίληψη του κλάδου από τους κύριους παίκτες περιλαμβάνει εταιρείες όπως η Carl Zeiss AG, η Leica Microsystems, η Olympus Corporation και η Nikon Corporation, οι οποίες συνεχίζουν να καινοτομούν στις πλατφόρμες μικροσκοπίων πολλών φωτονίων και συγκαλυμμένων, ενσωματώνοντας ταχύτερη σάρωση, βαθύτερη διείσδυση στους ιστούς και βελτιωμένη αναλογία σήματος προς θόρυβο. Αυτές οι εταιρείες επενδύουν σε ανάλυση εικόνας και αυτοματοποίηση που καθοδηγούνται από την τεχνητή νοημοσύνη, ανταγωνιζόμενες την αυξανόμενη ανάγκη για δεδομένα υψηλής απόδοσης και αναπαραγωγιμότητας στην έρευνα του εγκεφάλου. Επιπλέον, οι Thorlabs, Inc. και Cohere Technologies (όχι να συγχέονται με άλλες εταιρείες τεχνητής νοημοσύνης) επεκτείνουν τα χαρτοφυλάκιά τους στην οπτογενετική και φωτομετρία ίνας, υποστηρίζοντας την αύξηση σπουδαιότητας των λειτουργικών σπουδών στο επίπεδο των κυκλωμάτων.

Η αγορά παρατηρεί επίσης αυξανόμενες επενδύσεις από δημόσιους και ιδιωτικούς τομείς. Σημαντικές πρωτοβουλίες χρηματοδότησης, όπως η πρωτοβουλία ΥΠΟΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ΗΠΑ και το Ευρωπαϊκό Πρόγραμμα Ανθρώπινου Εγκεφάλου, επιταχύνουν την προμήθεια συνοδευτικών οργάνων νευροφωτονικής από ακαδημαϊκά και κλινικά ερευνητικά κέντρα. Αυτή η εισροή κεφαλαίων αναμένεται να συντηρήσει ρυθμούς ετήσιας ανάπτυξης διψήφιοι, τουλάχιστον μέχρι το 2027, με τη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη να ηγούνται στην υιοθέτηση, ακολουθούμενοι από ταχεία ανάπτυξη στα ερευνητικά κέντρα της Ασίας-Ειρηνικού.

Αναδυόμενες τάσεις περιλαμβάνουν τη μινιμαλοποίηση των συσκευών εικόνισης για in vivo μελέτες σε ελεύθερα κινούμενα ζώα, και την ενσωμάτωση φωτονικών εργαλείων με ηλεκτροφυσιολογία και συστήματα ανάλυσης συμπεριφοράς. Οι εταιρείες όπως η InVivoGen και η Neurophotometrics είναι στην πρώτη γραμμή της ανάπτυξης συμπαγών, φιλικών προς το χρήστη συστημάτων που είναι προσαρμοσμένα για προκλινικά εργαστήρια νευροεπιστήμης.

Βλέποντας μπροστά, η αγορά των οργάνων νευροφωτονικής αναμένεται να ωφεληθεί από τις συνεχείς προόδους στις τεχνολογίες λέιζερ, φωτοανιχνευτές και υπολογιστική εικόνιση. Στρατηγικές συνεργασίες μεταξύ κατασκευαστών οργάνων και κοινοτήτων νευροεπιστήμης αναμένεται να επιταχύνουν την ανάπτυξη και την τυποποίηση προϊόντων. Καθώς προχωρά ο τομέας, το τοπίο των επενδύσεων αναμένεται να μετατοπιστεί προς κλίμακες, αρθρωτές πλατφόρμες και λύσεις δεδομένων βασισμένες στο cloud, διευρύνοντας περαιτέρω την εμβέλεια και τον αντίκτυπο της αγοράς.

Βασικές Τεχνολογίες: Προόδους στην Οπτογενετική, Εικόνιση και Φωτονικά Εργαλεία

Ο τομέας των οργανικών νευροφωτονικών ερευνών βιώνει γρήγορη καινοτομία καθώς εισερχόμαστε στο 2025, κινητοποιημένη από τη σύγκλιση της οπτογενετικής, των προηγμένων μεθόδων εικόνισης και της ανάπτυξης φωτονικών εργαλείων. Αυτές οι βασικές τεχνολογίες επιτρέπουν προηγμένη διερεύνηση και χειρισμό των νευρικών κυκλωμάτων με υψηλή χωρική και χρονική ακρίβεια.

Η οπτογενετική παραμένει θεμέλιο, με νέες γενιές ευαίσθητων στις ακτίνες φωτός πρωτεϊνών και συστημάτων διανομής φωτός με ίνα. Οι εταιρείες όπως η Thorlabs και η Cobolt (μέρος της HÜBNER Photonics) επεκτείνουν τις προσφορές τους σε λέιζερ υψηλής σταθερότητας, LED συνδεδεμένες με ίνες και μινιμαλιστικά οπτικά εξαρτήματα που προορίζονται για in vivo νευρική διέγερση. Η ενσωμάτωση αυτών των πηγών φωτός με εμφυτεύσιμες συσκευές είναι μια βασική τάση, υποστηρίζοντας χρονικά πειράματα σε ελεύθερα κινούμενα ζώα.

Στο μέτωπο της εικόνας, οι μικροσκοπίες πολλών φωτονίων και με διάφραγμα Φωτός βελτιώνονται για βαθύτερη, ταχύτερη και λιγότερο επεμβατική εικόνιση του εγκεφάλου. Η Carl Zeiss AG και η Leica Microsystems συνεχίζουν να ωθούν τα όρια με πλήρη συστήματα μικροσκοπίων πολλαπλών φωτονίων, ενώ η Bruker προχωρεί σε σάρωση με αναγνώσεις και προσαρμοστική οπτική για ταχεία τρισδιάστατη εικόνιση. Η υιοθέτηση ρυθμιζόμενων λέιζερ και βελτιωμένων ανιχνευτών διευκολύνει τους ερευνητές να οπτικοποιούν τη νευρική δραστηριότητα σε κυτταρικό και υποκυτταρικό επίπεδο σε πραγματικό χρόνο.

Η μινιμαλοποίηση και η ενσωμάτωση είναι κύρια θέματα για το 2025 και μετά. Τοποθετημένα κεφάλια μικροσκοπίων, όπως αυτά που αναπτύχθηκαν από την Inscopix, χρησιμοποιούνται ευρέως για την εικόνιση ασβεστίου σε ελεύθερα κινούμενα ζώα, με την επόμενη γενιά να αναμένεται να προσφέρει υψηλότερη ανάλυση, ασύρματη μετάδοση δεδομένων και δυνατότητες πολλαπλών χρωμάτων. Πρωτοβουλίες ανοικτού υλικού, υποστηριζόμενες από οργανώσεις όπως το Open Ephys, δημοσιοποιούν την πρόσβαση στις εξελιγμένες φωτονικές συσκευές, προάγοντας ταχύτατο πρωτότυπο και προσαρμογή.

Κοιτώντας μπροστά, η προοπτική των οργάνων νευροφωτονικής διαμορφώνεται από την ενσωμάωση φωτονικών εργαλείων με μικρορευστότητα, μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα (MEMS) και τεχνητή νοημοσύνη για αυτοματοποιημένη ανάλυση δεδομένων. Εταιρείες όπως η Hamamatsu Photonics αναπτύσσουν προηγμένους φωτοανιχνευτές και κάμερες με υψηλότερη αποτελεσματικότητα και χαμηλότερο θόρυβο, κρίσιμα για εικόνιση μεμονωμένων μορίων και βαθιάς εγκεφαλικής εικόνισης. Τα επόμενα χρόνια αναμένονται περαιτέρω σύγκλιση της οπτικής διέγερσης, της εικόνισης και της ηλεκτροφυσιολογίας σε συμπαγείς, φιλικές προς τον χρήστη πλατφόρμες, επιταχύνοντας τις ανακαλύψεις στη λειτουργία και την ασθένεια του εγκεφάλου.

Ηγετικοί Κατασκευαστές και Καινοτόμοι (π.χ., thorlabs.com, zeiss.com, olympus-lifescience.com)

Ο τομέας των οργανικών νευροφωτονικών ερευνών βιώνει γρήγορη καινοτομία, κινητοποιημένος από τη ζήτηση για προηγμένα εργαλεία για την εξερεύνηση των νευρικών κυκλωμάτων με υψηλή χωρική και χρονική ανάλυση. Από το 2025, διάφοροι ηγετικοί κατασκευαστές και καινοτόμοι διαμορφώνουν το τοπίο, προσφέροντας μια ποικιλία φωτονικών οργάνων που προορίζονται για εφαρμογές νευροεπιστήμης.

Thorlabs παραμένει μια θεμελιώδης πηγή στον τομέα, παρέχοντας μια ολοκληρωμένη γκάμα οπτικών συστατικών, συστημάτων λέιζερ και πλήρωσης μικροσκοπίων. Η αρθρωτή μέθοδος τους επιτρέπει στους ερευνητές να προσαρμόσουν τις ρυθμίσεις για τεχνικές όπως η διέγερση δυο φωτονίων, η οπτογενετική και η in vivo εικόνιση. Οι πρόσφατες επεκτάσεις της Thorlabs στις γραμμές μικροσκοπίων πολλαπλών φωτονίων και η ενσωμάτωσή τους με προσαρμοστική οπτική είναι ιδιαίτερα σημαντικές, επιτρέποντας βαθύτερη εικόνιση στους ιστούς και βελτιωμένη αναλογία σήματος προς θόρυβο. Το παγκόσμιο δίκτυο παραγωγής και διανομής της εταιρείας εξασφαλίζει ευρεία προσβασιμότητα και υποστήριξη για ακαδημαϊκά και βιομηχανικά εργαστήρια παγκοσμίως (Thorlabs).

Carl Zeiss AG συνεχίζει να είναι ηγέτης στα υψηλής ποιότητας όργανα νευροφωτονικής, με τη σειρά LSM (Laser Scanning Microscopy) και την τεχνολογία Airyscan να θέτουν τα πρότυπα για ανάλυση και ευαισθησία. Η Zeiss επικεντρώνεται στην αυτοματοποίηση και την ανάλυση εικόνας με βάση την τεχνητή νοημοσύνη, απλοποιώντας τις ροές εργασίας για χαρτογράφηση και συνδεσιμότητα μεγάλης κλίμακας του εγκεφάλου. Οι συνεργασίες τους με κοινοτικά νευροεπιστήμης και οι επενδύσεις τους σε πλατφόρμες δεδομένων ανοικτού κώδικα ενισχύουν την διαλειτουργικότητα και την αναπαραγωγιμότητα στην έρευνα (Carl Zeiss AG).

Olympus Life Science (τώρα μέρος της Evident Corporation) είναι γνωστή για τα ανθεκτικά συγκορμικά μικροσκόπια που έχουν ευρεία υιοθέτηση στα νευροβιολογικά εργαστήρια. Η Olympus έχει προτεραιότητα την εργονομία και τις φιλικές προς τον χρήστη διεπαφές, κάνοντας την προηγμένη εικόνιση προσιτή σε ευρύτερη γκάμα ερευνητών. Οι πρόσφατες κυκλοφορίες τους τονίζουν την ζωντανή εικόνιση κυττάρων και τις μακροχρόνιες in vivo μελέτες, υποστηρίζοντας το αυξανόμενο ενδιαφέρον στην παρακολούθηση χρόνιας νευρικής δραστηριότητας (Olympus Life Science).

Άλλοι καινοτόμοι περιλαμβάνουν την Hamamatsu Photonics, κύριο προμηθευτή υψηλής ευαισθησίας φωτοανιχνευτών και επιστημονικών καμερών, και την Leica Microsystems, η οποία έχει εξελίξει την υπερ-ανάλυση και τη μικροσκοπία με διάφραγμα Φωτός για την εικόνιση νευρικών ιστών. Η Coherent και η Spectra-Physics είναι κεντρικές στην προμήθεια υπερταχείων λέιζερ που είναι απαραίτητοι για τη διέγερση πολλών φωτονίων και την οπτογενετική διέγερση.

Κοιτώντας μπροστά, αναμένεται να δούμε περαιτέρω ολοκλήρωση της ΑΙ, της διαχείρισης δεδομένων με βάση το cloud και των αρθρωτών, φορητών φωτοτονικών συσκευών για μελέτες σε ελεύθερα κινούμενα ζώα. Στρατηγικές συνεργασίες μεταξύ κατασκευαστών οργάνων και οργανισμών νευροεπιστήμης αναμένεται να επιταχύνουν τη μετάφραση των αιχμηρών φωτοτονικών εργαλείων σε κανονικά εργαλεία έρευνας, υποστηρίζοντας το επόμενο κύμα ανακαλύψεων στην επιστήμη του εγκεφάλου.

Αναδυόμενες Εφαρμογές στη Νευροεπιστήμη και Κλινική Έρευνα

Η νευροφωτονική ερευνητική οργάνωση προχωρά γρήγορα, επενδύοντας σε νέα πεδία στη νευροεπιστήμη και την κλινική έρευνα. Από το 2025, το πεδίο χαρακτηρίζεται από την ενσωμάτωση υψηλής ταχύτητας, υψηλής ανάλυσης οπτικών εικόνων, μινιμαλιστικών φορετών συσκευών και προηγμένων πλατφορμών ανάλυσης δεδομένων. Αυτές οι τεχνολογίες είναι κρίσιμες για την εξέταση της λειτουργίας του εγκεφάλου, των νευρικών κυκλωμάτων και των μηχανισμών ασθένειας σε προκλινικά και κλινικά πλαίσια.

Μια κύρια τάση είναι η αύξηση των συστημάτων μικροσκοπίας πολλαπλών φωτονίων και με διάφραγμα Φωτός, που επιτρέπουν βαθιά, υψηλής ανάλυσης εικόνιση νευρικού ιστού με ελάχιστη φωτοβλάβη. Εταιρείες όπως η Carl Zeiss AG και η Leica Microsystems είναι στην πρωτοπορία, προσφέροντας αρθρωτές πλατφόρμες που υποστηρίζουν την in vivo εικόνιση σε μοντέλα ζώων και, ολοένα και περισσότερο, σε ανθρώπινες οργανοειδείς εγκεφάλους. Αυτά τα συστήματα ενισχύονται με προσαρμοστικές οπτικές και ρυθμιζόμενα λέιζερ για να βελτιώσουν τη διείσδυση και την καθαρότητα της εικόνας, υποστηρίζοντας μελέτες της συνάθροισης δραστηριότητας και της νευροαγγειακής σύνδεσης.

Μια άλλη σημαντική εξέλιξη είναι η αύξηση της φωτομετρίας ίνας και των μικροσκοπίων μινιμαλιστικής βάθους (miniscopes), που επιτρέπουν την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο της νευρικής δραστηριότητας σε ελεύθερα κινούμενα ζώα. Η InVivoGen και η Neurophotometrics είναι αξιοσημείωτες για τις συμπαγείς, φιλικές προς το χρήστη συσκευές τους που διευκολύνουν παράλληλες μελέτες συμπεριφοράς και νευρικών δυναμικών. Αυτά τα εργαλεία υιοθετούνται ολοένα και περισσότερο στην μεταφραστική έρευνα, γεφυρώνοντας το χάσμα ανάμεσα στα μοντέλα ζώων και τις ανθρώπινες εφαρμογές.

Η οπτογενετική, που συνδυάζει τη γενετική στοχοποίηση με τον φωτεινό έλεγχο της νευρωνικής δραστηριότητας, συνεχίζει να οδηγεί τη ζήτηση για ακριβή συστήματα διανομής και ανίχνευσης φωτός. Η Thorlabs, Inc. και η Cobolt AB προμηθεύουν λέιζερ, LED και οπτικά εξαρτήματα σχεδιασμένα για πειράματα οπτογενετικής, υποστηρίζοντας τόσο τη βασική έρευνα όσο και τις αναδυόμενες κλινικές δοκιμές που στοχεύουν σε νευρολογικές διαταραχές.

Στην κλινική πλευρά, η διάχυτη τομογραφία (DOT) και η λειτουργική κοντινή υπερύθρη σπεκτροσκοπία (fNIRS) αποκτούν προσοχή για μη επεμβατική παρακολούθηση του εγκεφάλου. Η NIRx Medical Technologies και η Hitachi High-Tech Corporation αναγνωρίζονται ως προμηθευτές των συστημάτων fNIRS, που χρησιμοποιούνται σε κατηγορίες γνωστικής νευροεπιστήμης, μελέτης νευροαναπτυξιακών φαινομένων και παρακολούθησης κατά τη διάρκεια εγχειρήσεων. Αυτά τα όργανα αναμένεται να δουν μεγαλύτερη υιοθέτηση στα επόμενα χρόνια, ιδιαίτερα καθώς οι φορητές και ασύρματες διατάξεις γίνονται πιο ανθεκτικές και φιλικές προς το χρήστη.

Κοιτώντας μπροστά, η σύγκλιση της νευροφωτονικής οργάνωσης με την τεχνητή νοημοσύνη και την ανάλυση βάσει cloud είναι έτοιμη να επιταχύνει τις ανακαλύψεις. Αυτοματοποιημένη ανάλυση εικόνας, ροή δεδομένων σε πραγματικό χρόνο και ενσωμάτωση με άλλες μεθόδους (όπως η ηλεκτροφυσιολογία και η MRI) αναμένεται να καθορίσουν την επόμενη φάση καινοτομίας, υποστηρίζοντας τη θεμελιώδη νευροεπιστήμη και τη μετάφραση των οπτικών τεχνολογιών στη κλινική πρακτική.

Ενσωμάτωση με Τεχνητή Νοημοσύνη, Ανάλυση Δεδομένων και Αυτοματοποίηση

Η ενσωμάτωση της τεχνητής νοημοσύνης (ΤΝ), της προηγμένης ανάλυσης δεδομένων και της αυτοματοποίησης μετασχηματίζει ταχύτατα τη νευροφωτονική ερευνητική οργάνωση το 2025. Αυτή η σύγκλιση προκαλείται από την ανάγκη διαχείρισης και ερμηνείας των μεγάλων, πολύπλοκων συνόλων δεδομένων που παράγονται από τις οπτικές εικόνες υψηλής ανάλυσης, όπως η μικροσκοπία δύο φωτονίων, η οπτογενετική και η φωτομετρία ίνας. Ηγέτες κατασκευαστές και προμηθευτές ερευνητικών εργαλείων ενσωματώνουν αγωγούς που λειτουργούν με τεχνητή νοημοσύνη και αυτοματοποίησης ροών εργασίας στις πλατφόρμες τους, επιτρέποντας στους ερευνητές να εξάγουν σημαντικές πληροφορίες από δεδομένα εικόνας νευρώνων με απαράμιλλη ταχύτητα και ακρίβεια.

Κύριοι παίκτες στην αγορά όπως η Carl Zeiss AG και η Leica Microsystems έχουν εισάγει επόμενης γενιάς μικροσκόπια συγκαλυμμένων και πολλαπλών φωτονίων, εξοπλισμένα με ανάλυση εικόνας σε πραγματικό χρόνο, αυτοματοποιημένη διαχωρισμό κυττάρων και διόρθωση ελαττωμάτων. Αυτά τα συστήματα αξιοποιούν αλγόριθμους βαθιάς μάθησης για να αναγνωρίζουν νευρωνικές δομές, να παρακολουθούν πρότυπα δραστηριότητας και να ποσοτικοποιούν δυναμικές διαδικασίες σε ζωντανούς ιστούς του εγκεφάλου, μειώνοντας σημαντικά την παρέμβαση και την προκατάληψη του χρήστη. Οι πρόσφατες σειρές προϊόντων της Carl Zeiss AG, για παράδειγμα, περιλαμβάνουν αυτόματη εστίαση και προσαρμοσμένο φωτισμό, βελτιώνοντας την ποιότητα εικόνας και την αναπαραγωγιμότητα των πειραμάτων.

Η αυτοματοποίηση βελτιώνει επίσης τις ροές εργασίας πειραμάτων. Ρομποτική διαχείριση δειγμάτων, προγραμματιζόμενη παράδοση φωτός και κλειστού κύκλου ανατροφοδότηση αναγκαίωσης είναι ολοένα και πιο φυσιολογικό σε προηγμένες ρυθμίσεις νευροφωτονικής. Εταιρείες όπως η Thorlabs, Inc. και η Olympus Corporation ενσωματώνουν αρθρωτές λύσεις αυτοματοποίησης, επιτρέποντας υψηλής απόδοσης εικόνιση και διέγερση. Αυτές οι εξελίξεις είναι ιδιαίτερα επιδραστικές σε μεγάλες κλίμακες μελέτες, όπως χαρτογραφήσεις του εγκεφάλου σε όλη και δοκιμές φαρμάκων, όπου η συνέπεια και η απόδοση είναι κρίσιμης σημασίας.

Πλατφόρμες ανάλυσης δεδομένων προσαρμοσμένες για τη νευροφωτονική εξελίσσονται γρήγορα. Πρωτοβουλίες ανοικτού κώδικα και εμπορικό λογισμικό από εταιρείες όπως η Bruker Corporation ενσωματώνουν εργαλεία βασισμένα σε μηχανική μάθηση για αποθόλωση, διόρθωση κίνησης και ανίχνευση γεγονότων. Αυτές οι πλατφόρμες διευκολύνουν την επεξεργασία δεδομένων ενός terabyte, επιτρέποντας την παράλληλη οπτικοποίηση και στατιστική ανάλυση της νευρικής δραστηριότητας σε πληθυσμούς κυττάρων και σε εκτενή χρονικά διαστήματα.

Κοιτώντας μπροστά, τα επόμενα χρόνια αναμένονται περαιτέρω συνδυασμοί της ΤΝ, της ανάλυσης βάσει cloud και της αυτοματοποίησης στην νευροφωτονική οργάνωση. Η υιοθέτηση υπολογισμού περιθωρίου και ομοσπονδιακής μάθησης θα ενισχύσει την ιδιωτικότητα των δεδομένων και την ταχύτητα επεξεργασίας, ενώ οι συνεργατικές πλατφόρμες θα επιτρέπουν την κοινή χρήση δεδομένων και ανάλυση σε πολλαπλές τοποθεσίες. Καθώς αυτές οι τεχνολογίες ωριμάζουν, αναμένεται ότι θα επιταχύνουν τις ανακαλύψεις στη λειτουργία και την ασθένεια του εγκεφάλου, καθιστώντας την νευροφωτονική έρευνα πιο προσβάσιμη, κλιμακούμενη και αναπαραγόμενη.

Ρυθμιστικό Περιβάλλον και Βιομηχανικά Πρότυπα (π.χ., ieee.org, spie.org)

Το ρυθμιστικό περιβάλλον και τα βιομηχανικά πρότυπα για τη νευροφωτονική ερευνητική οργάνωση εξελίσσονται ταχύτατα καθώς ο τομέας ωριμάζει και οι τεχνολογίες μεταβαίνουν από πρωτότυπα εργαστηρίου σε εμπορικές και κλινικές εφαρμογές. Το 2025, το τοπίο διαμορφώνεται από έναν συνδυασμό διεθνών οργανισμών προτύπων, επαγγελματικών κοινωνιών και ρυθμιστικών υπηρεσιών, οι οποίες εργάζονται για να διασφαλίσουν την ασφάλεια, τη διαλειτουργικότητα και την ακεραιότητα δεδομένων στις συσκευές νευροφωτονικής.

Μια κεντρική θέση κατέχει ο IEEE, ο οποίος συνεχίζει να αναπτύσσει και να ενημερώνει πρότυπα που αφορούν τα φωτονικά όργανα, συμπεριλαμβανομένων αυτών που αφορούν την οπτική ασφάλεια, την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα και τα πρωτόκολλα επικοινωνίας δεδομένων. Η συνεχιζόμενη εργασία της Ένωσης Προτύπων IEEE στα πρότυπα βιοϊατρικής οπτικής και φωτονικών είναι ιδιαίτερα σχετική, καθώς αντιμετωπίζει τις μοναδικές απαιτήσεις συσκευών όπως τα μικροσκόπια πολλαπλών φωτονίων, τα συστήματα διέγερσης οπτογενετικής και τις πλατφόρμες φωτομετρίας ίνας. Αυτά τα πρότυπα είναι κρίσιμα για να διασφαλιστεί ότι νέα όργανα μπορούν να ενσωματωθούν με ασφάλεια σε ερευνητικά και κλινικά περιβάλλοντα.

Η SPIE (η διεθνής κοινωνία οπτικής και φωτονικής) διαδραματίζει επίσης σημαντικό ρόλο οργανώνοντας ομάδες εργασίας και συνέδρια που προάγουν τη συναίνεση σχετικά με τις καλύτερες πρακτικές και τις τεχνικές οδηγίες. Η συμμετοχή της SPIE είναι ιδιαίτερα ορατή στην οργάνωση τεχνικών γεγονότων και της δημοσίευσης πρακτικών που ενημερώνουν την ανάπτυξη προαιρετικών προτύπων για τα όργανα νευροφωτονικής, όπως οι διαδικασίες βαθμονόμησης, μέτρησης οπτικής ισχύος και χαρακτηρισμός φωτοανιχνευτών.

Στο ρυθμιστικό μέτωπο, υπηρεσίες όπως η Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων ΗΠΑ (FDA) και ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Φαρμάκων (EMA) είναι ολοένα και πιο εμπλακμένες με τις τεχνολογίες νευροφωτονικής, ιδιαίτερα καθώς αυτές οι συσκευές κινούνται προς κλινικές δοκιμές και πιθανή θεραπευτική χρήση. Το 2025, οι ρυθμιστικές οδηγίες αναμένεται να εστιάζουν στη διαχείριση κινδύνου, την ταξινόμηση συσκευών και τα μονοπάτια προέγκρισης των προϊόντων για όργανα νευροφωτονικής, με έμφαση στην απόδειξη ασφάλειας και αποτελεσματικότητας μέσω τυποποιημένων δοκιμών και διαδικασιών επαλήθευσης. Το Κέντρο της FDA για Συσκευές και Υγειονομικές Υπηρεσίες (CDRH) αναμένεται να εκδώσει ενημερωμένα έγγραφα καθοδήγησης που να αντιμετωπίζουν τις μοναδικές προκλήσεις που θέτουν τα οπτικά νευρωνικά interfaces και τα συστήματα εικόνισης.

Κοιτώντας μπροστά, τα επόμενα χρόνια αναμένονται μεγαλύτερος αρμονισμός των προτύπων σε διάφορες περιοχές, με πρωτοβουλίες που συνεργάζονται μεταξύ οργανισμών όπως ο IEEE, η SPIE και οι ρυθμιστικές αρχές. Αυτή η αρμονία είναι απαραίτητη για τη διευκόλυνση διεθνών συνεργασιών έρευνας και να επιταχύνει τη μετάφραση των καινοτομιών νευροφωτονικής από τον πάγκο στην κλινική εφαρμογή. Οι ενδιαφερόμενοι της βιομηχανίας – συμπεριλαμβανομένων των ηγετικών κατασκευαστών και προμηθευτών – αναμένεται να διαδραματίσουν έναν ενεργό ρόλο στη διαμόρφωση αυτών των προτύπων, εξασφαλίζοντας ότι νέα όργανα πληρούν τόσο τις επιστημονικές όσο και τις ρυθμιστικές απαιτήσεις.

Προκλήσεις: Τεχνικά Εμπόδια, Κόστος και Κλιμάκωση

Η νευροφωτονική ερευνητική οργάνωση, που περιλαμβάνει προηγμένα εργαλεία όπως μικροσκόπια πολλαπλών φωτονίων, συστήματα οπτογενετικής και διατάξεις φωτομετρίας ίνας, αντιμετωπίζει πολλές συνεχείς προκλήσεις καθώς ο τομέας προχωρά στο 2025 και πέρα. Τεχνικά εμπόδια, υψηλό κόστος και ζητήματα κλίμακας συνεχίζουν να διαμορφώνουν το τοπίο, επηρεάζοντας τόσο τις ακαδημαϊκές όσο και τις εμπορικές ερευνητικές πορείες.

Ένα κύριο τεχνικό εμπόδιο είναι η επίτευξη βαθύτερης εικόνισης με υψηλότερη ανάλυση στους ζωντανούς ιστούς του εγκεφάλου. Ενώ η μικροσκοπία πολλών φωτονίων έχει επιτρέψει σημαντική πρόοδο, η σκέδαση και η απορρόφηση του φωτός στους βιολογικούς ιστούς περιορίζουν ακόμη τη διείσδυση και την αναλογία σήματος προς θόρυβο. Εταιρείες όπως η Carl Zeiss AG και η Leica Microsystems αναπτύσσουν ενεργά νέες αντικείμενα, προσαρμοστικά οπτικά και ρυθμιζόμενα λέιζερ για να αντιμετωπίσουν αυτούς τους περιορισμούς, αλλά η πολυπλοκότητα αυτών των συστημάτων συχνά οδηγεί σε απότομες καμπύλες εκμάθησης και απαιτήσεις συντήρησης για τους τελικούς χρήστες.

Το κόστος παραμένει ένα τρομακτικό εμπόδιο για την ευρεία υιοθέτηση. Οι κορυφαίες πλατφόρμες νευροφωτονικής μπορεί να απαιτούν επενδύσεις που ξεπερνούν πολλές εκατοντάδες χιλιάδες δολάρια ανά σύστημα, χωρίς να συμπεριλαμβάνονται οι συνεχείς δαπάνες για αναλώσιμα, συμβάσεις υπηρεσιών και αναβαθμίσεις λογισμικού. Αυτό περιορίζει την πρόσβαση κυρίως σε καλά χρηματοδοτούμενα ιδρύματα και συνεργατικά κονσόρτια. Εταιρείες όπως η Thorlabs και η Olympus Corporation έχουν εισάγει αρθρωτές και πιο οικονομικές λύσεις, αλλά η συναλλαγή τιμής-απόδοσης παραμένει ακόμα ένα πρόβλημα για πολλά εργαστήρια, ιδίως σε αναδυόμενες αγορές.

Η κλιμάκωση είναι ένα άλλο κρίσιμο ζήτημα, ιδιαίτερα καθώς η έρευνα στρέφεται προς υψηλής απόδοσης και μεγάλης κλίμακας χαρτογραφήσεις του εγκεφάλου. Η ενσωμάτωση φωτονικής οργάνωσης με αυτοματοποιημένη διαχείριση δειγμάτων, απόκτηση δεδομένων και ανάλυση είναι απαραίτητη για την αύξηση κλίμακας πειραμάτων. Ωστόσο, η διαλειτουργικότητα μεταξύ υλικού και λογισμικού από διαφορετικούς προμηθευτές παραμένει περιορισμένη. Οι προσπάθειες οργανισμών όπως η Bruker Corporation να προσφέρουν λογισμικό ανοικτού κώδικα και τυποποιημένα interfaces είναι βήματα στην σωστή κατεύθυνση, αλλά η ευρεία υιοθέτηση είναι ακόμα σε εξέλιξη.

Κοιτώντας μπροστά, η προοπτική για την υπέρβαση αυτών των προκλήσεων είναι επιφυλακτικά αισιόδοξη. Οι συνεργασίες της βιομηχανίας, οι πρωτοβουλίες ανοικτού υλικού και η πρόοδος στην παραγωγή φωτονικών εξαρτημάτων αναμένονται να μειώσουν σταδιακά το κόστος και να βελτιώσουν την προσβασιμότητα. Η εμφάνιση συμπαγών, ολοκληρωμένων φωτονικών συσκευών – που δρομολογούνται από εταιρείες όπως η Hamamatsu Photonics – μπορεί να απλοποιήσει περαιτέρω την πρόσβαση σε εργαλεία νευροφωτονικής. Ωστόσο, η τεχνική πολυπλοκότητα και η ανάγκη για εξειδικευμένη εκπαίδευση πιθανόν να παραμείνουν ως κύριες προκλήσεις τα επόμενα χρόνια.

Περιφερειακή Ανάλυση: Βόρεια Αμερική, Ευρώπη, Ασία-Ειρηνικός και Παγκόσμιοι Σημαντικοί Σημεία

Το τοπίο της νευροφωτονικής ερευνητικής οργάνωσης το 2025 χαρακτηρίζεται από δυναμικές περιφερειακές εξελίξεις, με τη Βόρεια Αμερική, την Ευρώπη και την Ασία-Ειρηνικό να αναδεικνύονται ως κύριες κόμβοι, ενώ ορισμένες παγκόσμιες σημαίνουσες περιοχές οδηγούν την καινοτομία και την υιοθέτηση. Ο τομέας είναι χαρακτηρισμένος από ταχείες τεχνολογικές προόδους, αυξημένη χρηματοδότηση και στρατηγικές συνεργασίες μεταξύ ακαδημαϊκών, κλινικών και βιομηχανικών ενδιαφερόμενων.

  • Βόρεια Αμερική: Οι Ηνωμένες Πολιτείες συνεχίζουν να ηγούνται στη νευροφωτονική ερευνητική οργάνωση, κινητοποιημένες από σταθερή ομοσπονδιακή χρηματοδότηση και ένα πυκνό δίκτυο ερευνητικών πανεπιστημίων και ιατρικών κέντρων. Οι κύριοι κατασκευαστές όπως η Thorlabs και η Bruker Corporation έχουν την έδρα τους στην περιοχή, προσφέροντας προηγμένα συστήματα πολλαπλών φωτονίων και οπτογενετικής. Οι Εθνικοί Ιδρύματα Υγείας (NIH) και η Πρωτοβουλία BRAIN έχουν επιταχύνει την υιοθέτηση προηγμένων μεθόδων εικόνισης, συμπεριλαμβανομένης της μικροσκοπίας δύο φωτονίων και της φωτομετρίας ίνας. Η Καναδά, με ιδρύματα όπως το Πανεπιστήμιο του Τορόντο και το Πανεπιστήμιο McGill, επίσης επενδύει στις υποδομές νευροφωτονικής, συχνά συνεργαζόμενη με προμηθευτές που βρίσκονται στις Ηταγμένες.
  • Ευρώπη: Ο τομέας νευροφωτονικής της Ευρώπης ενισχύεται από πανευρωπαϊκά ερευνητικά προγράμματα όπως το Horizon Europe και το Human Brain Project. Η Γερμανία, το Ηνωμένο Βασίλειο και η Γαλλία βρίσκονται στην πρωτοπορία, με εταιρείες όπως η Carl Zeiss AG και η Leica Microsystems να προσφέρουν πλατφόρμες υψηλής ανάλυσης. Η περιοχή διακρίνεται για την έμφαση της σε μεταφραστική έρευνα, ενσωματώνοντας τη φωτονική στη κλινική νευροεπιστήμη. Διασυνοριακές κοινοπραξίες και δημόσιες-ιδιωτικές εταιρικές σχέσεις αναμένονται ότι θα ενταθούν, ιδιαίτερα στην ανάπτυξη μινιμαλιστικών και φορητών νευροφωτονικών συσκευών.
  • Ασία-Ειρηνικός: Η περιοχή Ασίας-Ειρηνικού βιώνει επιταχυμένη ανάπτυξη, κινητοποιημένη από σημαντικές επενδύσεις από την Κίνα, την Ιαπωνία και τη Νότια Κορέα. Οι κινεζικοί οργανισμοί αναπτύσσουν ταχύτατα τις δυνατότητές τους στη νευροφωτονική, υποστηριζόμενοι από κρατικές πρωτοβουλίες και συνεργασίες με παγκόσμιους προμηθευτές. Ιαπωνικές εταιρείες όπως η Olympus Corporation και η Hamamatsu Photonics είναι γνωστές για τις καινοτομίες τους στους φωτοανιχνευτές και την προηγμένη μικροσκοπία. Η περιοχή βλέπει επίσης την εμφάνιση τοπικών νεοφυών εταιρειών και την αυξημένη συμμετοχή σε διεθνή ερευνητικά δίκτυα.
  • Παγκόσμιοι Σημαντικοί Σημείο: Πέρα από τις κύριες περιοχές, το Ισραήλ και η Ελβετία είναι αξιοσημείωτες κύριες θέσεις, με υψηλή πυκνότητα νευροφωτονικών νεοφυών εταιρειών και ερευνητικών κέντρων. Αυτές οι χώρες επωφελούνται από ισχυρές οικοσυστήματα επιχειρηματικού κεφαλαίου και στενές σχέσεις μεταξύ ακαδημαϊκών και βιομηχανίας. Παγκοσμίως, η τάση προς το ανοικτό υλικό και λογισμικό προάγει τη συνεργασία και επιταχύνει τη διάδοση της νευροφωτονικής οργάνωσης.

Κοιτώντας μπροστά, τα επόμενα χρόνια αναμένονται έντονος περιφερειακός ανταγωνισμός, αύξηση διασυνοριακών συνεργασιών και διάδοση φιλικών προς το χρήστη, κλιμακούμενων πλατφορμών νευροφωτονικής. Η σύγκλιση της φωτονικής, της τεχνητής νοημοσύνης και της μινιμαλοποίησης θα επανακαθορίσει μελλοντικά το παγκόσμιο τοπίο ερευνητικών οργάνων, με τη Βόρεια Αμερική, την Ευρώπη και την Ασία-Ειρηνικό να διατηρούν την ηγεσία τους, ενώ νέες κεντρικές καινοτομίας θα εμφανιστούν.

Μέλλον: Διαταραστικές Καινοτομίες και Στρατηγικές Ευκαιρίες Μέχρι το 2030

Το τοπίο της νευροφωτονικής ερευνητικής οργάνωσης είναι έτοιμο για σημαντική μεταμόρφωση έως το 2030, κινητοποιημένο από γρήγορες προόδους στη μηχανική φωτονικών συσκευών, τη μινιμαλοποίηση και την ενσωμάτωσή της με υπολογιστικές τεχνολογίες. Από το 2025, το πεδίο βιώνει μια σύγκλιση της οπτικής εικόνισης, της οπτογενετικής και των τεχνολογιών διεπαφής νεύρων, με μια ισχυρή έμφαση στις in vivo, υψηλής ανάλυσης και ελάχιστες επεμβατικές προσεγγίσεις.

Οι κύριοι παίκτες όπως η Carl Zeiss AG, η Leica Microsystems και η Olympus Corporation συνεχίζουν να καινοτομούν στις πλατφόρμες μικροσκοπίων πολλαπλών φωτονίων και συγκαλυμμένων, ενσωματώνοντας πιο γρήγορες σάρωσης, προσαρμοστική οπτική και ανάλυση εικόνας που καθοδηγούνται από ΑΙ. Αυτές οι εξελίξεις επιτρέπουν στους ερευνητές να οπτικοποιούν τα νευρικά κυκλώματα με απαράμιλλη χωρική και χρονική ανάλυση, υποστηρίζοντας τόσο τη βασική νευροεπιστήμη όσο και την μεταφραστική έρευνα.

Μια σημαντική διαταραστική τάση είναι η ανάπτυξη μινιμαλιστικών, φορετών φωτοτονικών συσκευών για μελέτες σε ελεύθερα κινούμενα ζώα. Εταιρείες όπως η Inscopix εμπορευματοποιούν μίνι μικροσκόπια που επιτρέπουν την πραγματική εικόνιση της νευρικής δραστηριότητας σε φυσιολογικά περιβάλλοντα. Τα επόμενα χρόνια αναμένονται περαιτέρω μειώσεις στη διάσταση των συσκευών, αυξημένες δυνατότητες πολλαπλών χρωμάτων και ασύρματη μετάδοση δεδομένων, διευρύνοντας το πεδίο της συμπεριφορικής νευροεπιστήμης και της έρευνας διεπαφής εγκεφάλου-μηχανής.

Ο εξοπλισμός οπτογενετικής εξελίσσεται επίσης ταχέως. Η Thorlabs, Inc. και η Cobolt AB προωθούν συμπαγείς, πολυδιάστατους λέιζερ και συστήματα που συνδέονται με ίνες, επιτρέποντας ακριβή χωρική και χρονική έλεγχο των νευρικών κυκλωμάτων. Η ενσωμάτωση με κλειστούς ανατροφοδότες και ανάλυση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο αναμένεται να καταστεί κανόνας, διευκολύνοντας προσαρμοσμένα πειράματα και επιταχύνοντας τις ανακαλύψεις στη νευροεπιστήμη του κυκλώματος.

Κοιτώντας μπροστά, η ενσωμάτωση των φωτονικών οργάνων με προηγμένα υπολογιστικά εργαλεία – όπως τη μηχανική μάθηση για την ανακατασκευή εικόνας και την αυτοματοποιημένη ανάλυση δεδομένων – θα είναι μια στρατηγική ευκαιρία. Συνεργασίες μεταξύ κατασκευαστών οργάνων και προγραμματιστών λογισμικού αναμένεται να αυξηθούν, με εταιρείες όπως η Bruker Corporation και η Hamamatsu Photonics να επενδύουν σε πλατφόρμες που καθοδηγούνται από ΑΙ για υψηλής απόδοσης νευροεικόνιση.

Μέχρι το 2030, οι διαταραστικές καινοτομίες όπως η πλήρης οπτική ηλεκτροφυσιολογία, η ολογραφική διέγερση και η εικόνιση με ενισχυμένη κβαντική τεχνολογία πιθανόν να επαναστατήσουν το τοπίο της νευροφωτονικής. Στρατηγικές ευκαιρίες θα προκύψουν για τις εταιρείες που μπορούν να προσφέρουν ολοκληρωμένα, φιλικά προς τους χρήστες συστήματα που υποστηρίζουν πολυ-τροπική, υψηλής περιεχομένου έρευνα στη νευροεπιστήμη, καθώς και για εκείνες που διευκολύνουν την παραγωγή σε κλίμακα των φωτονικών συστατικών για ακαδημαϊκές και κλινικές εφαρμογές.

Πηγές & Αναφορές

2024's Neuroscience Breakthroughs: Mind-Blowing Tech Advances! 🧠✨

ByQuinn Parker

Η Κουίν Πάρκε είναι μια διακεκριμένη συγγραφέας και ηγέτης σκέψης που ειδικεύεται στις νέες τεχνολογίες και στην χρηματοοικονομική τεχνολογία (fintech). Με πτυχίο Μάστερ στην Ψηφιακή Καινοτομία από το διάσημο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, η Κουίν συνδυάζει μια ισχυρή ακαδημαϊκή βάση με εκτενή εμπειρία στη βιομηχανία. Προηγουμένως, η Κουίν εργάστηκε ως ανώτερη αναλύτρια στη Ophelia Corp, όπου επικεντρώθηκε σε αναδυόμενες τεχνολογικές τάσεις και τις επιπτώσεις τους στον χρηματοοικονομικό τομέα. Μέσα από τα γραπτά της, η Κουίν αποσκοπεί στο να φωτίσει τη σύνθετη σχέση μεταξύ τεχνολογίας και χρηματοδότησης, προσφέροντας διορατική ανάλυση και προοδευτικές προοπτικές. Το έργο της έχει παρουσιαστεί σε κορυφαίες δημοσιεύσεις, εδραιώνοντάς την ως μια αξιόπιστη φωνή στο ταχύτατα εξελισσόμενο τοπίο του fintech.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *