Optické vlákna pomôžu pri liečbe a diagnostike

Svetelné impulzy sa už dlho používajú v medicíne. Táto metóda liečby sa nazývala optogenetika, ale doposiaľ sa takáto liečba často nepoužíva. Metóda nárazových impulzov svetla na mozgové bunky má veľký potenciál, vedci aktívne pracujú týmto smerom a skúmajú možnosti jeho použitia nielen pri liečbe, ale aj pri diagnostike. Tím vedcov z Harvardskej univerzity a univerzity v Massachusetts navrhol použitie špeciálne navrhnutého optického vlákna na liečbu a diagnostiku priamo v ľudskom tele.

Americkí vedci vyvinuli špeciálne vlákno, ktoré je dobre roztiahnuté a biologicky kompatibilné so živými bunkami ľudského tela. Tento nový materiál je hydrogél, a odborníci naznačujú, že v budúcnosti tieto vlákna bude použitý pre liečbu počiatočných štádiách ochorenia, ktoré sa implantujú do mozgu alebo v ľudskom tele a môže tiež "vrcholom" prvým prejavom choroby. 

Vývojári jedinečného vlákna si všimli, že má vlastnosť napínania, čo umožňuje použitie ako implantátu bez rizika prasknutia. Štruktúra heliových vlákien je celkom vhodná pre metódu optogenetiky (stimulácia určitých buniek v mozgu pomocou svetelných impulzov).

Podľa vedcov môžu héliové vlákna poškodiť susedné tkanivá, najmä v mozgu. Profesor Huanghe Zhao vysvetlil, že mozog je možné porovnávať s želé, zatiaľ čo implantované vlákna budú sklom - krehké, ale nebezpečné prvky, ktoré môžu poškodiť jemné tkanivá. Ak by sa pružnosť a mäkkosť vlákien mohla zhodovať s tkanivami mozgu, stimulácia by bola účinnejšia a dlhodobá.

Závery výskumných pracovníkov publikované v jednej z vedeckých publikácií. Na základe toho bola prijatá práca Sek-Hyun (Andy) Yun, ktorej tím vyvinul optické vlákno z hydrogélu, ktorý účinne prenáša svetlo.

Štruktúra tohto vlákna však nebola silná a všetky pokusy o jeho roztiahnutie viedli k chybám. Tím Zhao navrhol vlákninu z hydrogélu, ktorý má dobrú prísnosť a obidva tímy sa rozhodli pokračovať v spolupráci v tomto smere. Tím Yun navrhol, aby sa vytvorilo vlákno vo forme jadra umiestnené v plášti, aby sa zabezpečil konečný svetelný tok, jadro a škrupina musia byť vyrobené z materiálov s rôznym indexom lomu. Po niekoľkých pokusoch bolo zistené, že hydrogél tímu Zhao je ideálny pre jadro, pridalo sa niekoľko špeciálnych aditív do škrupiny, ktoré si zachovali tvar a zabránili prasknutiu po natiahnutí.

Výskumníci hovoria, že unikátny hydrogél vlákien v budúcnosti bude použitý ako senzor, ktorý spustí vzhľad prvých príznakov ochorenia, Okrem toho sa tento hélium vlákno vhodný pre diagnostiku a dlhodobého hľadiska a bude možné sledovať vývoj nádorov alebo zápalové procesy v tele.

Keď sa na zdravotníckom trhu objaví nové vlákno, je ťažké povedať, keďže vedci musia vykonať niekoľko klinických skúšok, ktoré môžu trvať niekoľko rokov.

[1], [2], [3]