Niewielki czujnik monitoruje propagację światła w głębokiej tkance mózgowej

Inżynierowie z Massachusetts Institute of Technology (MIT) opracowali czujnik, który przekształca światło w

sygnał magnetyczny.Korzystając z tego urządzenia i rezonansu magnetycznego, możliwe jest śledzenie propagacji światła w głębokich tkankach, na przykład we wnętrzu mózgu. Opracowanie będzie przydatne w badaniach biologicznych i medycznych.

Aby utworzyć czujnik światłainżynierowie umieścili cząstki magnetyczne w nanocząsteczce zwanej liposomem. Jest to struktura biologiczna, która jest mikroskopijnym pęcherzykiem otoczonym przez jedną lub więcej błon lipidowych.

Naukowcy zastosowali specjalne liposomy,pokryte światłoczułymi lipidami (substancjami bioorganicznymi). Pod wpływem światła o określonej długości fali liposomy stają się przepuszczalne dla wody lub „przeciekają”. W rezultacie cząstki magnetyczne umieszczone wewnątrz „bańki” zaczynają wchodzić w interakcje z wodą i generować sygnał wykrywalny przez MRI.

W zależności od rodzaju zastosowanych lipidów,przepuszczalność cząstek zmienia się pod wpływem światła o różnych długościach fal. Na przykład w nowym badaniu naukowcy stworzyli czujniki, które aktywowały się pod wpływem światła ultrafioletowego i stawały się „odporne” na światło niebieskie.

Naukowcy przetestowali czujniki w paskiCiało mózgu szczura jest częścią ośrodkowego układu nerwowego odpowiedzialną za planowanie ruchów i reagowanie na nagrody. Po wprowadzeniu cząstek naukowcy zmapowali rozkład światła z wszczepionego w pobliżu światłowodu.

Naukowcy zauważają, że światło jest aktywnie wykorzystywanedo badania tkanek i funkcjonowania narządów, a także do leczenia, na przykład, w terapii światłem formacji onkologicznych. Ale wizualizacja światła w głębokich tkankach jest niezwykle trudna. Gdy światło wnika do tkanek, większość z nich jest absorbowana lub rozpraszana. Możliwość dokładnego zrozumienia, w jaki sposób światło rozchodzi się w tkankach, zwiększy efektywność badań i terapii - podsumowują autorzy.

Czytaj więcej:

Okazało się, jak stara jest woda, którą dziś pijemy

17-letni inżynier wymyślił silnik bez magnesu: można go stosować w pojazdach elektrycznych

Niedaleko Ziemi odkryto dwie planety. Być może są zamieszkane

Zdjęcie na okładce: iStock, MIT