Fiberoptikk vil bidra til behandling og diagnostisering

Lyspulser har lenge vært brukt i medisin. Denne behandlingsmetoden kalles optogenetikk, men i dag brukes slik terapi ikke ofte. Metoden med å påvirke hjerneceller med lyspulser har et stort potensial, og forskere jobber aktivt i denne retningen og studerer mulighetene for bruk ikke bare i behandling, men også i diagnostikk. Et team av forskere fra Harvard og University of Massachusetts foreslo å bruke en spesialutviklet optisk fiber for behandling og diagnostikk direkte i menneskekroppen.

Amerikanske forskere har utviklet en spesiell fiber som strekker seg godt og er biologisk kompatibel med levende celler i menneskekroppen. Det nye materialet består av hydrogel, og eksperter antar at slike fibre i fremtiden vil bli brukt til å behandle de første stadiene av sykdommen, de vil bli implantert i den menneskelige hjernen eller kroppen og vil også kunne "fremheve" de første tegnene på sykdommen.

Utviklerne av den unike fiberen bemerket selv at den har egenskapen å strekke seg, noe som gjør at den kan brukes som et implantat uten risiko for brudd. Strukturen til heliumfibrene er ganske egnet for optogenetikkmetoden (stimulering av visse celler i hjernen ved hjelp av lyspulser).

Ifølge forskere kan heliumfibre forårsake skade på tilstøtende vev, spesielt i hjernen. Professor Huanghe Zhao forklarte at hjernen kan sammenlignes med gelé, mens fibrene som implanteres i den vil være glass – skjøre, men farlige elementer som kan forårsake skade på delikat vev. Hvis fleksibiliteten og mykheten til fibrene kunne matche hjernevevet, ville stimuleringen være mer effektiv og langvarig.

Forskerne publiserte funnene av forskningen sin i et vitenskapelig tidsskrift. Grunnlaget var arbeidet til Seok-Hyun (Andy) Yun, hvis team utviklet en hydrogel optisk fiber som effektivt overfører lys.

Men strukturen til denne fiberen var ikke sterk, og alle forsøk på å strekke den resulterte i brudd. Zhaos team foreslo en hydrogel optisk fiber med god duktilitet, og begge teamene bestemte seg for å samarbeide i denne retningen. Yuns team foreslo å lage en fiber i form av en kjerne plassert i et skall for å gi maksimal lysstrøm; kjernen og skallet skulle være laget av materialer med forskjellige brytningsindekser. Etter flere eksperimenter ble det funnet at Zhaos hydrogel var ideell for kjernen; flere spesielle tilsetningsstoffer ble tilsatt skallet for å opprettholde formen og forhindre brudd etter strekking.

Forskerne sa at den unike hydrogel-optiske fiberen i fremtiden vil bli brukt som sensorer som vil reagere på de første tegnene på sykdom, i tillegg vil slike heliumfibre være egnet for langtidsdiagnostikk og vil bidra til å overvåke utviklingen av svulster eller betennelsesprosesser i kroppen.

Det er vanskelig å si når den nye fiberen vil treffe det medisinske markedet, ettersom forskere fortsatt har en rekke kliniske studier å gjennomføre, noe som kan ta flere år.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]