Optična vlakna bodo pomagala pri zdravljenju in diagnosticiranju

Svetlobni impulzi se v medicini uporabljajo že dolgo. Ta metoda zdravljenja se imenuje optogenetika, vendar se danes takšna terapija ne uporablja pogosto. Metoda vplivanja na možganske celice s svetlobnimi impulzi ima velik potencial, znanstveniki aktivno delajo v tej smeri in preučujejo možnosti njene uporabe ne le pri zdravljenju, temveč tudi v diagnostiki. Ekipa znanstvenikov s Harvarda in Univerze v Massachusettsu je predlagala uporabo posebej razvitega optičnega vlakna za zdravljenje in diagnostiko neposredno v človeškem telesu.

Ameriški raziskovalci so razvili posebno vlakno, ki se dobro razteza in je biološko združljivo z živimi celicami človeškega telesa. Novi material je sestavljen iz hidrogela in strokovnjaki predvidevajo, da se bodo takšna vlakna v prihodnosti uporabljala za zdravljenje začetnih stopenj bolezni, vstavljala se bodo v človeške možgane ali telo in bodo lahko tudi "osvetlila" prve znake bolezni.

Razvijalci edinstvenega vlakna so sami ugotovili, da ima lastnost raztezanja, kar omogoča njegovo uporabo kot vsadek brez tveganja za rupturo. Struktura helijevih vlaken je precej primerna za optogenetsko metodo (stimulacija določenih celic v možganih z uporabo svetlobnih impulzov).

Po mnenju znanstvenikov lahko helijeva vlakna povzročijo poškodbe sosednjih tkiv, zlasti v možganih. Profesor Huanghe Zhao je pojasnil, da lahko možgane primerjamo z želejem, medtem ko bodo vlakna, vsajena vanje, stekla – krhki, a nevarni elementi, ki lahko povzročijo poškodbe občutljivih tkiv. Če bi se prožnost in mehkoba vlaken lahko ujemala z možganskim tkivom, bi bila stimulacija učinkovitejša in dolgotrajnejša.

Znanstveniki so ugotovitve svoje raziskave objavili v znanstveni reviji. Osnova je bilo delo Seok-Hyuna (Andyja) Yuna, čigar ekipa je razvila hidrogelno optično vlakno, ki učinkovito prepušča svetlobo.

Vendar struktura tega vlakna ni bila močna in vsi poskusi raztezanja so povzročili pretrganja. Zhaojeva ekipa je predlagala hidrogelno optično vlakno z dobro duktilnostjo in obe ekipi sta se odločili za sodelovanje v tej smeri. Yunova ekipa je predlagala izdelavo vlakna v obliki jedra, nameščenega v lupini, da bi zagotovili največji svetlobni tok; jedro in lupina bi morala biti izdelana iz materialov z različnimi lomnimi količniki. Po več poskusih je bilo ugotovljeno, da je Zhaojev hidrogel idealen za jedro; lupini so dodali več posebnih dodatkov, da bi ohranili njeno obliko in preprečili raztrganje po raztezanju.

Raziskovalci so povedali, da se bodo edinstvena hidrogelna optična vlakna v prihodnosti uporabljala kot senzorji, ki se bodo odzivali na prve znake bolezni, poleg tega pa bodo takšna helijeva vlakna primerna za dolgoročno diagnostiko in bodo pomagala spremljati razvoj tumorjev ali vnetnih procesov v telesu.

Težko je reči, kdaj bo novo vlakno prišlo na medicinski trg, saj morajo raziskovalci še vedno izvesti številne klinične preizkuse, ki bi lahko trajali več let.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]