Optično vlakno bo pomagalo pri zdravljenju in diagnozi

Svetlobni pulzi so že dolgo uporabljali v medicini. Ta metoda zdravljenja je bila imenovana optogenetika, vendar doslej takšna terapija ni pogosto uporabljena. Metoda udarnih impulzov svetlobe na možganske celice ima velik potencial, znanstveniki aktivno delujejo v tej smeri in preučujejo možnosti njegove uporabe ne samo pri zdravljenju, temveč tudi pri diagnostiki. Ekipa znanstvenikov s Harvarda in univerze v Massachusettsu je predlagala uporabo posebej izdelane optike za zdravljenje in diagnozo neposredno v človeškem telesu.

Ameriški raziskovalci so razvili posebno vlakno, ki je dobro raztegnjeno in biološko združljivo z živimi celicami človeškega telesa. Nov material je hidrogel, in strokovnjaki predlagajo, da se v prihodnosti takšna vlakna se uporabljajo za zdravljenje začetnih fazah bolezni, se vsadi v možganih ali v človeškem telesu, in lahko tudi "višek" prvi znak bolezni. 

Razvijalci edinstvenega vlakna sami opozarjajo, da ima lastnost raztezanja, zaradi česar je mogoče uporabiti kot implant, brez nevarnosti rupture. Struktura helijevih vlaken je zelo primerna za metodo optogenetike (stimulacija v možganih nekaterih celic s pomočjo lahkih impulzov).

Po mnenju znanstvenikov lahko helijska vlakna poškodujejo sosednja tkiva, zlasti v možganih. Profesor Huanghe Zhao je pojasnil, da se možgani lahko primerjajo z želejem, medtem ko so vlakna, ki so implantirana v njej, steklasti - krhki, toda nevarni elementi, ki lahko škodijo občutljivim tkivom. Če bi fleksibilnost in mehkoba vlaken lahko ustrezala tkivom možganov, bi bila stimulacija učinkovitejša in dolgoročna.

Zaključki znanstvenikov raziskovalnega dela, objavljeni v eni od znanstvenih publikacij. Kot podlaga je bilo delo Sek-Hyun (Andy) Yun, katerega skupina je razvila optična vlakna iz hidrogela, ki učinkovito prenaša svetlobo.

Toda struktura tega vlakna ni bila močna in vsi poskusi, da bi ga raztegnili, je povzročil napake. Ekipa Zhao je predlagala vlakna iz hidrogela, ki ima dobro strogost, obe ekipi pa sta se odločili nadaljevati delo v tej smeri. Ekipa Yun je predlagala, da se vlakna v obliki jedra, postavljene v lupino, zagotovijo končni svetlobni tok, jedro in lupina morajo biti izdelani iz materialov z različnim refrakcijskim indeksom. Po več eksperimentih je bilo ugotovljeno, da je hidrogel skupine Zhao idealen za jedro, več okrasnih dodatkov je bilo dodano lupini, ki je ohranila obliko in preprečila razpad po raztezanju.

Raziskovalci dejal, da bo edinstven hidrogel vlaken v prihodnosti uporabljen kot senzor, ki bo sprožila po pojavu prvih znakov bolezni, poleg tega pa tako helij vlaken primeren za diagnosticiranje in dolgoročno perspektivo in bo pomagala spremljati razvoj tumorjev ali vnetnih procesov v telesu.

Kadar se na zdravilnem trgu pojavijo nova vlakna, je težko reči, saj morajo raziskovalci opraviti številna klinična preskušanja, ki lahko trajajo več let.

[1], [2], [3]