Optinen kuitu auttaa käsittelyssä ja diagnoosissa

Valopulsseja on pitkään käytetty lääketieteessä. Tätä hoitomenetelmää kutsuttiin optogeeniseksi, mutta tähän päivään asti tällaista hoitoa ei useinkaan käytetä. Valosimpulssien menetelmä aivosoluilla on suuri potentiaali, tutkijat toimivat aktiivisesti tähän suuntaan ja tutkivat sen käyttömahdollisuuksia paitsi hoidossa myös diagnostiikassa. Harvardin ja Massachusettsin yliopiston tutkijat ehdottivat erikoisesti suunniteltua optista kuitua hoitoon ja diagnoosiin suoraan ihmiskehossa.

Amerikkalaiset tutkijat ovat kehittäneet erityisen kuidun, joka on hyvin venytetty ja biologisesti yhteensopiva ihmiskehon elävien solujen kanssa. Uusi materiaali on hydrogeeli, ja asiantuntijat ehdottavat, että tulevaisuudessa tällaisia kuituja käytetään hoitoon alkuvaiheessa taudin, ne istutetaan aivoihin tai ihmisessä, ja se voi myös "korostaa" ensimmäinen osoitus sairauden. 

Ainutlaatuisen kuidun kehittäjät itse huomasivat, että niillä on venymisominaisuus, mikä mahdollistaa sen käytön implanttina ilman murtumisriskiä. Heliumkuitujen rakenne on varsin sopiva optogeneettisen menetelmän (stimulaatio tiettyjen solujen aivoissa valopulssien avulla).

Tutkijoiden mukaan heliumkuidut voivat vahingoittaa vierekkäisiä kudoksia, erityisesti aivoissa. Professori Zhao Huang Hän selitti, että aivot voidaan verrata hyytelöä, kun taas kuidut istutettu se, on lasia - hauras, mutta vaaralliset ainekset, jotka voivat vahingoittaa herkkiä kudoksia. Jos kuitujen joustavuus ja pehmeys voisivat vastata aivojen kudoksia, stimulaatio olisi tehokkaampi ja pitkäkestoisempi.

Tutkimustyön tutkijoiden päätelmät julkaistaan jossakin tieteellisessä julkaisussa. Perustaksi otettiin Sek-Hyun (Andy) Yunin työ, jonka tiimi kehitti optista kuitua hydrogeelistä, joka tehokkaasti välittää valoa.

Kuitenkin tämän kuidun rakenne ei ollut vahva, ja kaikki pyrkimykset venyttää se johti vikoihin. Team Zhao ehdotti kuitua hydrogeelistä, jolla on hyvä tiukkuus ja molemmat joukkueet päättivät jatkaa yhteistyötä tässä asiassa. Team Yun ehdotti luomaan kuitua, joka sisälsi ydin, joka asetettiin kuoriin, jotta varmistettaisiin lopullinen valovirta, ydin ja kuori on valmistettava materiaaleista, joilla on eri taitekerroin. Useiden kokeiden jälkeen havaittiin, että Zhao-tiimihydrogeeli sopii ytimeen, ja useita erityisiä lisäaineita on lisätty kuoreen, joka säilytti muodon ja estää repeämisen venytyksen jälkeen.

Tutkijat sanoivat, että ainutlaatuinen hydrogeeli kuitu tulevaisuudessa käyttää anturi, joka käynnistää ulkonäkö ensimmäisen taudin oireita, lisäksi, kuten heliumia kuitu sopiva diagnoosiin ja pitkällä aikavälillä ja auttaa seurata kasvaimia tai tulehduksellisten prosessien kehossa.

Kun uusi kuitu ilmestyy lääkemarkkinoille, on vaikea sanoa, koska tutkijoiden on tehtävä useita kliinisiä tutkimuksia, jotka voivat kestää useita vuosia.

[1], [2], [3]