Fiberoptik vil hjælpe med behandling og diagnose

Lyspulser har længe været anvendt i medicin. Denne behandlingsmetode kaldes optogenetik, men i dag anvendes sådan terapi ikke ofte. Metoden med at påvirke hjerneceller med lyspulser har et stort potentiale, og forskere arbejder aktivt i denne retning og studerer mulighederne for dens anvendelse ikke kun i behandling, men også i diagnostik. Et team af forskere fra Harvard og University of Massachusetts foreslog at bruge en specialudviklet optisk fiber til behandling og diagnostik direkte i menneskekroppen.

Amerikanske forskere har udviklet en særlig fiber, der er strækbar og biologisk kompatibel med levende celler i menneskekroppen. Det nye materiale består af hydrogel, og eksperter antager, at sådanne fibre i fremtiden vil blive brugt til at behandle de indledende stadier af sygdommen, de vil blive implanteret i den menneskelige hjerne eller krop og vil også være i stand til at "fremhæve" de første tegn på sygdommen.

Udviklerne af den unikke fiber bemærkede selv, at den har den egenskab at kunne strækkes, hvilket gør det muligt at bruge den som et implantat uden risiko for brud. Heliumfibrenes struktur er ret velegnet til optogenetikmetoden (stimulering af visse celler i hjernen ved hjælp af lyspulser).

Ifølge forskere kan heliumfibre forårsage skade på tilstødende væv, især i hjernen. Professor Huanghe Zhao forklarede, at hjernen kan sammenlignes med gelé, mens de fibre, der implanteres i den, vil være glasfibre - skrøbelige, men farlige elementer, der kan forårsage skade på sarte væv. Hvis fibrenes fleksibilitet og blødhed kunne matche hjernevævets, ville stimuleringen være mere effektiv og langvarig.

Forskerne offentliggjorde resultaterne af deres forskning i et videnskabeligt tidsskrift. Grundlaget var Seok-Hyun (Andy) Yuns arbejde, hvis team udviklede en hydrogel optisk fiber, der effektivt transmitterer lys.

Men strukturen af denne fiber var ikke stærk, og alle forsøg på at strække den resulterede i brud. Zhaos team foreslog en hydrogel optisk fiber med god duktilitet, og begge hold besluttede at arbejde sammen i denne retning. Yuns team foreslog at skabe en fiber i form af en kerne placeret i en skal for at give den maksimale lysstrøm; kernen og skallen skulle være lavet af materialer med forskellige brydningsindekser. Efter adskillige eksperimenter blev det konstateret, at Zhaos hydrogel var ideel til kernen; adskillige specielle tilsætningsstoffer blev tilsat skallen for at bevare dens form og forhindre brud efter strækning.

Forskerne sagde, at den unikke hydrogel-optiske fiber i fremtiden vil blive brugt som sensorer, der vil reagere på de første tegn på sygdom, desuden vil sådanne heliumfibre være egnede til langtidsdiagnostik og vil hjælpe med at overvåge udviklingen af tumorer eller inflammatoriske processer i kroppen.

Det er svært at sige, hvornår den nye fiber vil ramme det medicinske marked, da forskerne stadig har en række kliniske forsøg at udføre, hvilket kan tage flere år.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]