Optisk fiber vil hjelpe til med behandling og diagnose

Lyspulser har lenge vært brukt i medisin. Denne behandlingsmetoden ble kalt optogenetikk, men til dags dato er slik behandling ikke brukt ofte. Metoden for påvirkningspulser av lys på hjerneceller har et stort potensial, forskere jobber aktivt i denne retningen og studerer mulighetene for bruken, ikke bare i behandling, men også i diagnostikk. Et team av forskere fra Harvard og University of Massachusetts foreslo å bruke en spesialdesignet optisk fiber for behandling og diagnose direkte i menneskekroppen.

Amerikanske forskere har utviklet en spesiell fiber som er godt strukket og biologisk kompatibel med levende celler i menneskekroppen. Det nye materiale er en hydrogel, og eksperter foreslår at i fremtiden slike fibre vil bli benyttet for behandling av de innledende stadier av sykdommen, de er implantert i hjernen eller i menneskekroppen, og kan også "marker" den første manifestasjon av sykdommen. 

Utviklerne av den unike fiberen selv merket at den har egenskapen til å strekke, noe som gjør det mulig å bruke det som et implantat uten risiko for brudd. Strukturen av heliumfibre er ganske egnet for metoden for optogenetikk (stimulering i hjernen til visse celler ved hjelp av lysimpulser).

Ifølge forskere kan heliumfibre skade tilstøtende vev, spesielt i hjernen. Professor Huanghe Zhao forklarte at hjernen kan sammenlignes med gelé, mens fibrene implantert i det vil være glass - skjøre, men farlige elementer som kan skade delikat vev. Hvis fleksibiliteten og mykheten i fibrene kunne passe til hjernens vev, ville stimuleringen være mer effektiv og langsiktig.

Konklusjoner av deres forskningsarbeid forskere publisert i en av de vitenskapelige publikasjoner. Som et grunnlag ble Sek-Hyun (Andy) Yuns arbeid tatt, hvor laget utviklet en fiber fra en hydrogel som effektivt overfører lys.

Men strukturen til denne fiberen var ikke sterk, og alle forsøk på å strekke det førte til feil. Team Zhao foreslo fiber fra hydrogelen, som har god stringens og begge lagene besluttet å fortsette å jobbe sammen i denne retningen. Team Yun foreslo å lage en fiber i form av en kjerne, plassert i et skall, for å sikre den ultimate lysstrømmen, kjerne og skall skal være laget av materialer med forskjellig brytningsindeks. Etter flere eksperimenter ble det funnet at Zhao-teamets hydrogel er ideell for kjernen, flere spesielle tilsetningsstoffer er blitt tilsatt til skallet som holdt form og forhindret rupturen etter strekking.

Forskerne sa at den unike hydrogel fiber i fremtiden vil bli benyttet som en sensor som vil utløse utseendet av de første tegn på sykdommen, i tillegg, for eksempel helium fiber som er egnet for diagnostisering og lang sikt, og vil bidra til å overvåke utvikling av tumorer eller betennelsesprosesser i kroppen.

Når det kommer nye fibre på det medisinske markedet, er det vanskelig å si, da forskere må gjennomføre en rekke kliniske forsøk som kan ta flere år.

[1], [2], [3]