Биофотоника — междисциплинарная наука о взаимодействии живых систем с фотонами, включающая изучение испускания, поглощения, отражения и генерации светового или близкого к нему электромагнитного излучения на уровне молекул, клеток, тканей и биоматериалов.
Рынок биофотоники
Сформировались два ключевых направления:
- Получение информации о состоянии биологических структур с помощью света для диагностики и исследования молекул, клеток и тканей;
- Применение света как энергоносителя для воздействия на ткани (хирургические и терапевтические методы, например лазерная хирургия).
По прогнозам Future Market Insights, объем мирового рынка биофотоники в 2025 г. достигнет 67,2 млрд USD, а к 2035 г. может превысить 189,3 млрд USD при среднегодовом темпе роста 10,9 %. Драйверами роста выступают потребность в неинвазивных методах диагностики и терапии, широкое внедрение флуоресцентных технологий и оптической когерентной томографии в онкологии и кардиологии, а также развивающиеся спектроскопические методы, в частности рамановская визуализация для скрининга новых лекарственных соединений.
Интерес к биофотонным биосенсорам усиливается за счет носимых устройств: умные часы, браслеты, патчи и имплантаты с ИИ-аналитикой постоянно отслеживают уровень глюкозы, насыщение крови кислородом и ключевые сердечно-сосудистые параметры, позволяя прогнозировать состояние здоровья. Основные вызовы для таких биосенсоров:
- Неоднородность точности (ложноположительные/ложноотрицательные результаты) из-за различий в мишенях и биосовместимости;
- Сложность производства и интеграции;
- Проблемы стандартизации для клинического и промышленного применения.
Ниже рассмотрим исключительно патентный ландшафт биофотоники.
Патентное поле
По состоянию на ноябрь 2025 г. Google Patents содержит свыше 13 тыс. документов по запросу «Biophotonic». Лидируют категории по МПК:
- G01N — исследование и анализ материалов (26,3%);
- A61K — фармацевтические и косметические средства (22,2%);
- A61B — диагностика и хирургия (18,5%);
- A61P — терапевтическое действие химических соединений (15,9%);
- A61N — электролечение, лучевая и ультразвуковая терапия (12,2%);
- C07K — пептиды и белковые фрагменты (8,4%);
- C12N — микроорганизмы и ферменты (8,0%);
- C12Q — методы измерений с биореактивными составами (7,4%);
- G02B — оптические элементы и приборы (6,4%);
- B82Y — наноструктуры и наноинженерия (4,2%).
С 1992 по 2016 г. наблюдался экспоненциальный рост числа патентов в сфере биофотоники, после чего активность стабилизировалась на высоком уровне (2025 г. ещё не завершён).
Крупнейшие патентовладельцы:
- Klox Technologies Inc. (США) — 3%;
- The Regents of the University of Michigan (США) — 2,6%;
- Hamamatsu Photonics (Япония) — 1,9%;
- Bunshi Biophotonics Kenkyusho (Япония) — 1,6%;
- The Regents of the University of California (США) — 1,3%.
Лидирующие позиции занимают американские и японские организации. Klox Technologies специализируется на разработке терапевтических и косметических решений с использованием LED-систем и кислородных гелей со светочувствительными молекулами.
Ситуация в России
В российской базе ФИПС идентифицирован всего один патент (№ 2771962, 2022 г., ФНЦ овощеводства, Раменское) на «Способ активации проращивания семян редиса с использованием гидротермального нанокремнезема и светодиодов»; патент прекратил действие, но может быть восстановлен.
Полезные модели:
- № 177940 (2018, Университет ИТМО) — источник генерации второй гармоники для нелинейной спектроскопии и биофотоники;
- № 205393 (2021, НТЦ УП РАН, Зеленоград) — импульсный твердотельный лазер с параметрическим генератором для фотометрии, лидарных систем и биофотонических приложений.
Программные продукты (реестр ФИПС):
- 2017661063 — ПО для анализа спектра диффузного отражения биотканей (Дагестанский госуниверситет);
- 2018665396 — RATES-1.0: расчёт скоростей безызлучательных электронных переходов (теория Биксона–Джортнера);
- 2019661703 — RATES-2.0: аналогичный расчёт с учётом приближений Франка–Кондона и Герцберга–Теллера (В. Р. Валиев);
- 2020667165 — Intellectualis sole (i-Sole): система дистанционного мониторинга и управления освещением вертикальных ферм.
НИОКР
Согласно ГИС «Наука и инновации» (октябрь 2025), выполнены сотни отчётов по грантам и договорам. Среди ключевых проектов:
- Сеченовский университет (18 млн руб., РФФИ, 2025–2027): развитие флуоресцентного время-разрешённого биоимиджинга (FLIM) для молекулярной диагностики живых клеток и опухолей;
- Институт синтетических полимерных материалов им. Ениколопова РАН (21 млн руб., РФФИ, 2025–2027): исследование наночастиц на базе донорно-акцепторных полимеров для фотодинамической и фототермической терапии;
- ИПУ РАН ДВО (28 млн руб., РФФИ, 2025–2028): лазерный синтез биосовместимых наноматериалов для радиотерапии, фотогипертермии и аппаратной биомедицинской визуализации (ОКТ).
Выводы
Биофотоника развивается в рамках фотобиологии, с основным уклоном на онкодиагностику, мониторинг, терапию и реабилитацию. Приоритетные направления в России — онкология, репродуктивное здоровье и повышение продуктивности сельхозкультур.
Российская патентная активность в биофотонике невелика, что может свидетельствовать о предпочтении ноу-хау вместо официальных патентных публикаций, в отличие от американской практики.
О сервисе «Онлайн Патент»
«Онлайн Патент» — ведущая LegalTech-платформа для управления интеллектуальной собственностью:
- Регистрация изобретений, программ для ЭВМ, товарных знаков и дизайна;
- Подача заявок в реестр отечественного ПО;
- Поиск по базам патентов, ПО и торговых марок;
- Мониторинг новых заявок по заданным критериям;
- Онлайн-поддержка экспертов и ускоренное обслуживание.
Регистрация доступна на портале my.onlinepatent.ru.
