Naukowcy z uczelni MIT stworzyli czujnik, wykorzystujący zjawisko rezonansu magnetycznego do wykrywania fal świetlnych w mózgu. Z pomocą nowego urządzenia możliwe jest mapowanie rozchodzenia światła w nieprzeźroczystym materiale.
MIT – inkubator innowacyjności
Instytut Technologiczny Massachusetts w Cambridge, uniwersytet założony w 1861, to istna kopalnia wynalazków i nowoczesnych technologii. Naukowcy tam działający opracowują innowacje na polu robotyki, sportu i rekreacji, inteligentnej odzieży czy nowych materiałów termoizolacyjnych. MIT pracuje też nad wieloma patentami w dziedzinie medycyny i diagnostyki. Najnowsze urządzenie pozwala zajrzeć w rejony, które wciąż są dla nas w dużej mierze niezbadane – głęboko do naszego mózgu.
Najnowszy czujnik, opracowany przez MIT, pozwala wykrywać i śledzić fale świetlne przechodzącego przez tkanki białej i szarej materii poprzez konwersję światła w sygnał magnetyczny wykrywalny przez rezonans magnetyczny. Aby stworzyć światłoczułą sondę MRI, badacze zamknęli cząstki magnetyczne w nanocząsteczce zwanej liposomem.
Liposomy, użyte w tym badaniu, są wykonane ze światłoczułych lipidów. Wystawione na działanie światła o określonej długości fali, liposomy stają się bardziej przepuszczalne dla wody. Pozwala to znajdującym się wewnątrz cząsteczkom magnetycznym na interakcję z wodą i generowanie sygnału wykrywalnego przez MRI.
Zastosowania światłoczułej sondy mózgu
Takie podejście do wykrywania fal świetlnych pozwala rozwiązać problem związany z absorpcją i rozproszeniem fal w tkance mózgu. Dzięki temu możliwe jest zmapowanie światła emitowanego przez światłowody wszczepione do mózgu, takie jak włókna używane do stymulacji neuronów podczas eksperymentów optogenetycznych. Naukowcy twierdzą, że przy dalszym rozwoju może również okazać się przydatny do monitorowania pacjentów otrzymujących świetlne terapie nowotworowe.
Możemy zobrazować rozkład światła w tkance, a to ważne, ponieważ ludzie, którzy używają światła do stymulacji tkanki lub do pomiaru, często nie do końca wiedzą, dokąd zmierza światło, gdzie jest stymulowane lub dokąd dociera. Nasze narzędzie może być wykorzystane do rozwiązania tych niewiadomych.
Alan Jasanoff, profesor MIT w dziedzinie inżynierii biologicznej, nauk o mózgu i kognitywistyce oraz nauk i inżynierii jądrowej
Szczegółowe wynik testów nowej sondy mózgu zostały opublikowane w Nature Biomedical Engineering i są już dostępne w internecie.
