Оптоволокно допоможе в лікуванні та діагностиці
Останній перегляд: 23.04.2024
Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
Світлові імпульси давно використовуються в медицині. Такий метол лікування отримав назву оптогенетики, але на сьогоднішній день така терапія використовується не часто. Метод впливу імпульсами світла на клітини мозку має великий потенціал, вчені активно працюють в цьому напрямку і вивчають можливості його використання не тільки в лікуванні, але і діагностиці. Команда вчених з Гарварду і Массачусетського університету запропонували використовувати спеціально розроблене оптичне волокно для лікування і діагностики безпосередньо в організмі людини.
Американські дослідники розробили спеціальне волокно, яке добре розтягується і біологічно сумісний з живими клітинами людського організму. Новий матеріал складається з гідрогелю та фахівці припускають, що в майбутньому такі волокна будуть використовуватися для лікування початкових стадій хвороби, вони будуть імплантуватися в головний мозок або тіло людини і зможуть також «підсвічувати» перші прояви хвороби.
Самі розробники унікального волокна відзначили, що воно має властивість розтягуватися, що дозволяє використовувати його в якості імплантату без ризику розриву. Структура гелієвих волокон цілком придатна для методу оптогенетики (стимуляція в головному мозку певних клітин за допомогою світлових імпульсів).
За словами вчених, гелієві волокна можуть завдати шкоди прилеглим тканинам, особливо в головному мозку. Професор Хуанхе Жао пояснив, що головний мозок можна порівняти з желе, тоді як волокна, вживлені в нього, будуть стеклами - крихкими, але небезпечними елементами, які можуть завдати шкоди ніжним тканинам. Якби гнучкість і м'якість волокон могла відповідати тканин мозку, то стимуляція була б більш ефективною і довгостроковій.
Висновки своїх дослідницьких роботу вчені опублікували в одному з наукових видань. В якості основи була взята робота Сек-Хюна (Енді) Юна, команда якого розробила оптоволокно з гідрогелю, ефективно передає світло.
Але структура цього волокна була міцною, і всі спроби розтягнути його приводили до розламів. Команда Жао запропонувала оптоволокно з гідрогелю, що володіє хорошою в'язкістю і обидві команди вирішили далі працювати спільно в цьому напрямку. Команда Юна запропонувала створити волокно у вигляді ядра, поміщеного в оболонку, щоб забезпечити граничний потік світла ядро і оболонка повинні бути виготовлені з матеріалів з різними рівнем заломлення. Після декількох експериментів було встановлено, що гідрогель команди Жао ідеально підходить для ядра, до складу оболонки було додано кілька спеціальних добавок, які зберігали форму і запобігали розрив після розтягування.
Дослідники заявили, що унікальне оптоволокно з гідрогелю в майбутньому стануть використовуватися в якості датчиків, які будуть спрацьовувати на появу перших ознак хвороби, крім того, такі гелієві волокна підійдуть для діагностики а довгостроковій перспективі і допоможуть стежити за розвитком пухлин або запальними процесами в організмі.
Коли нове оптоволокно з'явиться на медичному ринку важко сказати, тому що дослідникам належить провести ще ряд клінічних випробувань, які можуть зайняти кілька років.
[