Оптичните влакна ще помогнат при лечението и диагностиката

Светлинните импулси отдавна се използват в медицината. Този метод на лечение се нарича оптогенетика, но днес подобна терапия не се прилага често. Методът за въздействие върху мозъчните клетки със светлинни импулси има голям потенциал, учените работят активно в тази посока и изучават възможностите за използването му не само в лечението, но и в диагностиката. Екип от учени от Харвард и Университета на Масачузетс предложи използването на специално разработено оптично влакно за лечение и диагностика директно в човешкото тяло.

Американски изследователи са разработили специално влакно, което се разтяга добре и е биологично съвместимо с живите клетки на човешкото тяло. Новият материал се състои от хидрогел и експертите предполагат, че в бъдеще подобни влакна ще се използват за лечение на началните стадии на заболяването, ще се имплантират в човешкия мозък или тяло и също така ще могат да „подчертават“ първите признаци на заболяването.

Самите разработчици на уникалното влакно отбелязаха, че то има свойството да се разтяга, което позволява да се използва като имплант без риск от разкъсване. Структурата на хелиевите влакна е доста подходяща за оптогенетическия метод (стимулиране на определени клетки в мозъка с помощта на светлинни импулси).

Според учените, хелиевите влакна могат да причинят увреждане на съседни тъкани, особено в мозъка. Професор Хуанхе Джао обясни, че мозъкът може да се сравни с желе, докато имплантираните в него влакна ще бъдат стъкла - крехки, но опасни елементи, които могат да причинят увреждане на деликатни тъкани. Ако гъвкавостта и мекотата на влакната можеха да съответстват на мозъчната тъкан, стимулацията би била по-ефективна и дълготрайна.

Учените публикуваха резултатите от своето изследване в научно списание. Основата е работата на Сок-Хюн (Анди) Юн, чийто екип разработи хидрогелно оптично влакно, което ефективно пропуска светлина.

Но структурата на това влакно не беше здрава и всички опити за разтягането му водеха до скъсвания. Екипът на Джао предложи хидрогелно оптично влакно с добра пластичност и двата екипа решиха да работят заедно в тази посока. Екипът на Юн предложи създаването на влакно под формата на сърцевина, поставена в обвивка, за да се осигури максимален светлинен поток; сърцевината и обвивката трябва да бъдат изработени от материали с различни коефициенти на пречупване. След няколко експеримента беше установено, че хидрогелът на Джао е идеален за сърцевината; към обвивката бяха добавени няколко специални добавки, за да се запази формата ѝ и да се предотврати разкъсване след разтягане.

Изследователите заявиха, че уникалните хидрогелни оптични влакна ще бъдат използвани в бъдеще като сензори, които ще реагират на първите признаци на заболяване, освен това такива хелиеви влакна ще бъдат подходящи за дългосрочна диагностика и ще помогнат за наблюдение на развитието на тумори или възпалителни процеси в организма.

Трудно е да се каже кога новото влакно ще се появи на медицинския пазар, тъй като изследователите все още имат редица клинични изпитвания, които могат да отнемат няколко години.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]