Le fibre ottiche aiuteranno nel trattamento e nella diagnosi

Gli impulsi luminosi sono da tempo utilizzati in medicina. Questo metodo di trattamento è chiamato optogenetica, ma oggi questa terapia non è molto diffusa. Il metodo di influenzare le cellule cerebrali con impulsi luminosi ha un grande potenziale; gli scienziati stanno lavorando attivamente in questa direzione e studiando le possibilità del suo utilizzo non solo in ambito terapeutico, ma anche diagnostico. Un team di scienziati di Harvard e dell'Università del Massachusetts ha proposto di utilizzare una fibra ottica appositamente sviluppata per il trattamento e la diagnostica direttamente nel corpo umano.

Ricercatori americani hanno sviluppato una fibra speciale che si allunga bene ed è biologicamente compatibile con le cellule viventi del corpo umano. Il nuovo materiale è costituito da idrogel e gli esperti ipotizzano che in futuro tali fibre saranno utilizzate per trattare gli stadi iniziali della malattia, saranno impiantate nel cervello o nel corpo umano e saranno anche in grado di "evidenziare" i primi segni della malattia.

Gli stessi sviluppatori di questa fibra unica hanno sottolineato la sua proprietà di allungarsi, che ne consente l'utilizzo come impianto senza il rischio di rottura. La struttura delle fibre di elio è particolarmente adatta al metodo dell'optogenetica (stimolazione di determinate cellule cerebrali mediante impulsi luminosi).

Secondo gli scienziati, le fibre di elio possono danneggiare i tessuti adiacenti, soprattutto quelli cerebrali. Il professor Huanghe Zhao ha spiegato che il cervello può essere paragonato a una gelatina, mentre le fibre impiantate al suo interno saranno come vetri: elementi fragili ma pericolosi che possono danneggiare i tessuti delicati. Se la flessibilità e la morbidezza delle fibre potessero eguagliare quelle del tessuto cerebrale, la stimolazione sarebbe più efficace e duratura.

Gli scienziati hanno pubblicato i risultati della loro ricerca su una rivista scientifica. La base è stata il lavoro di Seok-Hyun (Andy) Yun, il cui team ha sviluppato una fibra ottica in idrogel che trasmette efficacemente la luce.

Tuttavia, la struttura di questa fibra non era robusta e tutti i tentativi di allungarla si traducevano in rotture. Il team di Zhao ha proposto una fibra ottica in idrogel con buona duttilità ed entrambi i team hanno deciso di collaborare in questa direzione. Il team di Yun ha proposto di creare una fibra con un nucleo inserito in un guscio, al fine di fornire il massimo flusso luminoso; il nucleo e il guscio dovevano essere realizzati con materiali con indici di rifrazione diversi. Dopo diversi esperimenti, si è scoperto che l'idrogel di Zhao era ideale per il nucleo; diversi additivi speciali sono stati aggiunti al guscio per mantenerne la forma e prevenirne la rottura dopo l'allungamento.

I ricercatori hanno affermato che l'esclusiva fibra ottica in idrogel verrà utilizzata in futuro come sensori in grado di reagire ai primi segnali di malattia; inoltre, tali fibre di elio saranno adatte alla diagnostica a lungo termine e aiuteranno a monitorare lo sviluppo di tumori o processi infiammatori nel corpo.

È difficile dire quando la nuova fibra arriverà sul mercato medico, poiché i ricercatori devono ancora condurre una serie di sperimentazioni cliniche, che potrebbero durare diversi anni.

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