1. ફોટોબાયોલોજીકલ અસર
ફોટોબાયોલોજીકલ સલામતીના મુદ્દાની ચર્ચા કરવા માટે, પ્રથમ પગલું એ ફોટોબાયોલોજીકલ અસરોને સ્પષ્ટ કરવાનું છે. વિવિધ વિદ્વાનો ફોટોબાયોલોજીકલ અસરોના અર્થની જુદી જુદી વ્યાખ્યાઓ ધરાવે છે, જે પ્રકાશ અને જીવંત જીવો વચ્ચેની વિવિધ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનો સંદર્ભ લઈ શકે છે. આ લેખમાં, અમે ફક્ત પ્રકાશને કારણે માનવ શરીરની શારીરિક પ્રતિક્રિયાઓની ચર્ચા કરીશું.
માનવ શરીર પર ફોટોબાયોલોજીકલ અસરોની અસર બહુપક્ષીય છે. ફોટોબાયોલોજીકલ અસરોના વિવિધ મિકેનિઝમ્સ અને પરિણામો અનુસાર, તેઓને આશરે ત્રણ શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: પ્રકાશની દ્રશ્ય અસરો, પ્રકાશની બિન-દૃશ્ય અસરો અને પ્રકાશની કિરણોત્સર્ગ અસરો.
પ્રકાશની દ્રશ્ય અસર દ્રષ્ટિ પર પ્રકાશની અસરને દર્શાવે છે, જે પ્રકાશની સૌથી મૂળભૂત અસર છે. લાઇટિંગ માટે વિઝ્યુઅલ હેલ્થ એ સૌથી મૂળભૂત જરૂરિયાત છે. પ્રકાશની દ્રશ્ય અસરોને અસર કરતા પરિબળોમાં તેજ, ​​અવકાશી વિતરણ, રંગ પ્રસ્તુતિ, ઝગઝગાટ, રંગની લાક્ષણિકતાઓ, ફ્લિકર લાક્ષણિકતાઓ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે, જે આંખનો થાક, અસ્પષ્ટ દ્રષ્ટિ અને દ્રશ્ય સંબંધિત કાર્યોમાં કાર્યક્ષમતા ઘટાડી શકે છે.
પ્રકાશની બિન-દ્રશ્ય અસરો પ્રકાશને કારણે માનવ શરીરની શારીરિક અને મનોવૈજ્ઞાનિક પ્રતિક્રિયાઓનો સંદર્ભ આપે છે, જે લોકોની કાર્યક્ષમતા, સલામતીની ભાવના, આરામ, શારીરિક અને ભાવનાત્મક સ્વાસ્થ્ય સાથે સંબંધિત છે. પ્રકાશની નોન-વિઝ્યુઅલ ઇફેક્ટ પરનું સંશોધન પ્રમાણમાં મોડું શરૂ થયું હતું, પરંતુ તે ઝડપથી વિકસ્યું છે. આજની લાઇટિંગ ગુણવત્તા મૂલ્યાંકન પ્રણાલીમાં, પ્રકાશની બિન-દ્રશ્ય અસરો એ એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ બની ગયું છે જેને અવગણી શકાય નહીં.
પ્રકાશની કિરણોત્સર્ગ અસર ત્વચા, કોર્નિયા, લેન્સ, રેટિના અને શરીરના અન્ય ભાગો પર પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગની વિવિધ તરંગલંબાઇની અસરો દ્વારા માનવ પેશીઓને થતા નુકસાનને દર્શાવે છે. પ્રકાશની કિરણોત્સર્ગ અસરને તેની ક્રિયાની પદ્ધતિના આધારે બે શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: ફોટોકેમિકલ નુકસાન અને થર્મલ રેડિયેશન નુકસાન. ખાસ કરીને, તેમાં પ્રકાશ સ્રોતોમાંથી યુવી રાસાયણિક જોખમો, રેટિના વાદળી પ્રકાશના જોખમો અને ત્વચાના થર્મલ જોખમો જેવા વિવિધ જોખમોનો સમાવેશ થાય છે.
માનવ શરીર અમુક અંશે આ ઇજાઓની અસરોનો પ્રતિકાર અથવા સમારકામ કરી શકે છે, પરંતુ જ્યારે પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગની અસર ચોક્કસ મર્યાદા સુધી પહોંચે છે, ત્યારે શરીરની સ્વ-રિપેર કરવાની ક્ષમતા આ ઇજાઓને સુધારવા માટે અપૂરતી હોય છે, અને નુકસાન એકઠા થાય છે, પરિણામે ઉલટાવી ન શકાય તેવી અસરો થાય છે. જેમ કે દ્રષ્ટિની ખોટ, રેટિનાના જખમ, ત્વચાને નુકસાન વગેરે.
એકંદરે, માનવ સ્વાસ્થ્ય અને પ્રકાશ વાતાવરણ વચ્ચે જટિલ બહુ-પરિબળ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અને હકારાત્મક અને નકારાત્મક પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિઓ છે. સજીવો પર પ્રકાશની અસરો, ખાસ કરીને માનવ શરીર પર, વિવિધ પરિબળો જેમ કે તરંગલંબાઇ, તીવ્રતા, કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓ અને જીવતંત્રની સ્થિતિ સાથે સંબંધિત છે.
ફોટોબાયોલોજીની અસરોનો અભ્યાસ કરવાનો હેતુ ફોટોબાયોલોજીના પરિણામો અને પ્રકાશ પર્યાવરણ અને જૈવિક સ્થિતિ વચ્ચે સંબંધિત પરિબળોનું અન્વેષણ કરવાનો છે, આરોગ્યને નુકસાન પહોંચાડી શકે તેવા જોખમી પરિબળોને ઓળખવા અને લાગુ કરી શકાય તેવા અનુકૂળ પાસાઓને ઓળખવા, લાભ મેળવવા અને નુકસાનને ટાળવા, અને ઓપ્ટિક્સ અને જીવન વિજ્ઞાનના ઊંડા એકીકરણને સક્ષમ કરે છે.

2. ફોટોબાયોસેફ્ટી
ફોટોબાયોસેફ્ટીનો ખ્યાલ બે રીતે સમજી શકાય છે: સાંકડી અને વ્યાપક. સંક્ષિપ્ત રીતે વ્યાખ્યાયિત, "ફોટોબાયોસેફ્ટી" એ પ્રકાશની કિરણોત્સર્ગ અસરોને કારણે થતી સલામતી સમસ્યાઓનો ઉલ્લેખ કરે છે, જ્યારે વ્યાપક રીતે વ્યાખ્યાયિત, "ફોટોબાયોસેફ્ટી" એ માનવ સ્વાસ્થ્ય પર પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગને કારણે થતી સલામતી સમસ્યાઓનો ઉલ્લેખ કરે છે, જેમાં પ્રકાશની દ્રશ્ય અસરો, પ્રકાશની બિન-દૃશ્ય અસરોનો સમાવેશ થાય છે. , અને પ્રકાશની કિરણોત્સર્ગ અસરો.
ફોટોબાયોસેફ્ટીની હાલની રિસર્ચ સિસ્ટમમાં, ફોટોબાયોસેફ્ટીનો રિસર્ચ ઑબ્જેક્ટ લાઇટિંગ અથવા ડિસ્પ્લે ડિવાઇસ છે, અને ફોટોબાયોસેફ્ટીનું લક્ષ્ય માનવ શરીરની આંખો અથવા ત્વચા જેવા અંગો છે, જે શરીરના તાપમાન અને વિદ્યાર્થીના વ્યાસ જેવા શારીરિક પરિમાણોમાં ફેરફાર તરીકે પ્રગટ થાય છે. . ફોટોબાયોસેફ્ટી પરનું સંશોધન મુખ્યત્વે ત્રણ મુખ્ય દિશાઓ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે: પ્રકાશ સ્ત્રોતો દ્વારા પેદા થતા ફોટોબાયોસેફ્ટી રેડિયેશનનું માપન અને મૂલ્યાંકન, ફોટોરેડિયેશન અને માનવ પ્રતિભાવ વચ્ચેના જથ્થાત્મક સંબંધ અને ફોટોબાયોસેફ્ટી રેડિયેશન માટેની મર્યાદાઓ અને સંરક્ષણ પદ્ધતિઓ.
વિવિધ પ્રકાશ સ્ત્રોતો દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગ તીવ્રતા, અવકાશી વિતરણ અને વર્ણપટમાં બદલાય છે. લાઇટિંગ મટિરિયલ્સ અને ઇન્ટેલિજન્ટ લાઇટિંગ ટેક્નોલોજીના વિકાસ સાથે, નવા બુદ્ધિશાળી પ્રકાશ સ્રોતો જેમ કે LED પ્રકાશ સ્રોતો, OLED પ્રકાશ સ્રોતો અને લેસર પ્રકાશ સ્રોતો ધીમે ધીમે ઘર, વ્યવસાયિક, તબીબી, ઑફિસ અથવા વિશિષ્ટ લાઇટિંગ દૃશ્યોમાં લાગુ કરવામાં આવશે. પરંપરાગત પ્રકાશ સ્રોતોની તુલનામાં, નવા બુદ્ધિશાળી પ્રકાશ સ્રોતોમાં મજબૂત રેડિયેશન ઊર્જા અને ઉચ્ચ સ્પેક્ટ્રલ વિશિષ્ટતા છે. તેથી, ફોટોબાયોલોજીકલ સલામતીના સંશોધનમાં અગ્રણી દિશાઓમાંની એક એ છે કે નવા પ્રકાશ સ્રોતોની ફોટોબાયોલોજીકલ સલામતી માટે માપન અથવા મૂલ્યાંકન પદ્ધતિઓનો અભ્યાસ, જેમ કે ઓટોમોટિવ લેસર હેડલાઇટ્સની જૈવિક સલામતીનો અભ્યાસ અને માનવ સ્વાસ્થ્ય અને આરામની મૂલ્યાંકન પ્રણાલી. સેમિકન્ડક્ટર લાઇટિંગ ઉત્પાદનો.
વિવિધ માનવ અવયવો અથવા પેશીઓ પર કામ કરતા પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગની વિવિધ તરંગલંબાઇને કારણે થતી શારીરિક પ્રતિક્રિયાઓ પણ અલગ અલગ હોય છે. માનવ શરીર એક જટિલ પ્રણાલી હોવાથી, પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગ અને માનવ પ્રતિભાવ વચ્ચેના સંબંધનું માત્રાત્મક રીતે વર્ણન કરવું એ પણ ફોટોબાયોસેફ્ટી સંશોધનમાં અદ્યતન દિશાઓમાંની એક છે, જેમ કે માનવ શારીરિક લય પર પ્રકાશની અસર અને ઉપયોગ, અને પ્રકાશનો મુદ્દો. બિન-દ્રશ્ય અસરોને ઉત્તેજીત કરતી તીવ્રતાની માત્રા.
ફોટોબાયોલોજીકલ સલામતી પર સંશોધન કરવાનો હેતુ પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગના માનવ સંપર્કને કારણે થતા નુકસાનને ટાળવાનો છે. તેથી, ફોટો જૈવિક સલામતી અને પ્રકાશ સ્રોતોની ફોટો જૈવિક અસરો પરના સંશોધન પરિણામોના આધારે, અનુરૂપ લાઇટિંગ ધોરણો અને સંરક્ષણ પદ્ધતિઓ પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવે છે, અને સલામત અને સ્વસ્થ લાઇટિંગ પ્રોડક્ટ ડિઝાઇન યોજનાઓ પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવે છે, જે ફોટોની આગળની દિશાઓમાંની એક પણ છે. જૈવિક સલામતી સંશોધન, જેમ કે મોટા માનવ સંચાલિત અવકાશયાન માટે આરોગ્ય લાઇટિંગ સિસ્ટમ્સની ડિઝાઇન, આરોગ્ય લાઇટિંગ અને ડિસ્પ્લે સિસ્ટમ્સ પર સંશોધન અને પ્રકાશ સ્વાસ્થ્ય અને પ્રકાશ સલામતી માટે બ્લુ લાઇટ પ્રોટેક્ટિવ ફિલ્મોની એપ્લિકેશન તકનીક પર સંશોધન.

3. ફોટોબાયોસેફ્ટી બેન્ડ્સ અને મિકેનિઝમ્સ
ફોટોબાયોલોજીકલ સલામતીમાં સામેલ પ્રકાશ રેડિયેશન બેન્ડની શ્રેણીમાં મુખ્યત્વે 200nm થી 3000nm સુધીના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોનો સમાવેશ થાય છે. તરંગલંબાઇના વર્ગીકરણ મુજબ, ઓપ્ટિકલ રેડિયેશનને મુખ્યત્વે અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ, દૃશ્યમાન પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગ અને ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશનમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. વિવિધ તરંગલંબાઇના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન દ્વારા ઉત્પન્ન થતી શારીરિક અસરો સંપૂર્ણપણે સમાન હોતી નથી.
અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ 100nm-400nm ની તરંગલંબાઇ સાથે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનનો સંદર્ભ આપે છે. માનવ આંખ અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગની હાજરીને સમજી શકતી નથી, પરંતુ અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ માનવ શરીરવિજ્ઞાન પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે. જ્યારે અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ ત્વચા પર લાગુ થાય છે, ત્યારે તે વાસોડિલેશનનું કારણ બની શકે છે, પરિણામે લાલાશ થાય છે. લાંબા સમય સુધી સંપર્કમાં રહેવાથી શુષ્કતા, સ્થિતિસ્થાપકતામાં ઘટાડો અને ત્વચાની વૃદ્ધત્વ થઈ શકે છે. જ્યારે અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ આંખો પર લાગુ થાય છે, ત્યારે તે કેરાટાઇટિસ, નેત્રસ્તર દાહ, મોતિયા વગેરેનું કારણ બની શકે છે, જે આંખોને નુકસાન પહોંચાડે છે.
દૃશ્યમાન પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગ સામાન્ય રીતે 380-780nm સુધીની તરંગલંબાઇ સાથે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોનો સંદર્ભ આપે છે. માનવ શરીર પર દેખાતા પ્રકાશની શારીરિક અસરોમાં મુખ્યત્વે ત્વચા પર દાઝવું, એરિથેમા અને આંખને થર્મલ ઈજા અને સૂર્યપ્રકાશના કારણે રેટિનાઈટીસ જેવા નુકસાનનો સમાવેશ થાય છે. ખાસ કરીને 400nm થી 500nm સુધીની ઉચ્ચ-ઊર્જાવાળી વાદળી પ્રકાશ રેટિનાને ફોટોકેમિકલ નુકસાન પહોંચાડી શકે છે અને મેક્યુલર વિસ્તારમાં કોષોના ઓક્સિડેશનને વેગ આપે છે. તેથી, સામાન્ય રીતે એવું માનવામાં આવે છે કે વાદળી પ્રકાશ સૌથી હાનિકારક દૃશ્યમાન પ્રકાશ છે.