เซ็นเซอร์ขนาดเล็กจะตรวจสอบการแพร่กระจายของแสงในเนื้อเยื่อสมองส่วนลึก

วิศวกรจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ได้พัฒนาเซ็นเซอร์ที่จะแปลงแสงเป็น

สัญญาณแม่เหล็กการใช้อุปกรณ์นี้และ MRI ทำให้สามารถติดตามการแพร่กระจายของแสงที่อยู่ลึกเข้าไปในเนื้อเยื่อ เช่น ภายในสมองได้ การพัฒนาจะเป็นประโยชน์ในการวิจัยทางชีววิทยาและการแพทย์

เพื่อสร้างเซ็นเซอร์วัดแสงวิศวกรใส่อนุภาคแม่เหล็กเข้าไปในอนุภาคนาโนที่เรียกว่าไลโปโซม นี่คือโครงสร้างทางชีววิทยา ซึ่งเป็นตุ่มเล็ก ๆ ที่ล้อมรอบด้วยเยื่อไขมันอย่างน้อยหนึ่งชั้น

นักวิทยาศาสตร์ใช้ไลโปโซมพิเศษเคลือบด้วยไขมันที่ไวต่อแสง (สารอินทรีย์ชีวภาพ) ภายใต้อิทธิพลของแสงที่มีความยาวคลื่นหนึ่ง ไลโปโซมจะซึมผ่านน้ำหรือ "รั่ว" ได้ เป็นผลให้อนุภาคแม่เหล็กที่อยู่ใน "ฟองสบู่" เริ่มมีปฏิกิริยากับน้ำและสร้างสัญญาณที่ตรวจพบโดย MRI

ขึ้นอยู่กับชนิดของไขมันที่ใช้การซึมผ่านของอนุภาคเปลี่ยนไปภายใต้อิทธิพลของแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกัน ตัวอย่างเช่น ในการศึกษาใหม่ นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างเซ็นเซอร์ที่เปิดใช้งานเมื่อสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลต และจะ "แน่น" กับแสงสีน้ำเงิน

นักวิจัยได้ทดสอบเซ็นเซอร์เป็นแถบร่างกายของสมองหนูเป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทส่วนกลางที่รับผิดชอบในการวางแผนการเคลื่อนไหวและตอบสนองต่อรางวัล หลังจากแนะนำอนุภาคแล้ว นักวิทยาศาสตร์ได้ทำแผนที่การกระจายของแสงจากใยแก้วนำแสงที่ฝังอยู่ในบริเวณใกล้เคียง

นักวิทยาศาสตร์ทราบว่ามีการใช้แสงอย่างแข็งขันสำหรับการศึกษาเนื้อเยื่อและการทำงานของอวัยวะต่างๆ ตลอดจนการรักษา เช่น ในการบำบัดด้วยแสงของการก่อมะเร็ง แต่การมองเห็นแสงในเนื้อเยื่อลึกเป็นเรื่องยากมาก เมื่อแสงเข้าสู่เนื้อเยื่อ แสงส่วนใหญ่จะถูกดูดซับหรือกระจัดกระจาย ความสามารถในการเข้าใจอย่างถูกต้องว่าการแพร่กระจายของแสงภายในเนื้อเยื่อจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการวิจัยและการบำบัดได้อย่างไร ผู้เขียนสรุป

อ่านเพิ่มเติม:

ปรากฎว่าน้ำที่เราดื่มวันนี้อายุเท่าไหร่

วิศวกรอายุ 17 ปี คิดค้นมอเตอร์ไร้แม่เหล็ก: สามารถใช้กับยานพาหนะไฟฟ้าได้

พบดาวเคราะห์ 2 ดวงอยู่ไม่ไกลจากโลก บางทีพวกมันอาจอาศัยอยู่

รูปภาพหน้าปก: iStock, MIT