Ультразвук, молекулы и свет: что заменит скальпель хирурга
Logo
Cover

Открытие американских ученых подтвердило, что высокоинтенсивные направленные ультразвуковые волны способны проникать сквозь биологические ткани и приводить в действие молекулы, запрограммированные выполнять определенные задачи.

332

Тема исследования, проведенного специалистами из Университета Иллинойса в искусственных условиях и на мышах, — возможность неинвазивного доступа к расположенным не на поверхности тканям без причинения перманентного ущерба. Ученые успешно продемонстрировали способность запускать химические реакции по требованию, задействовав при этом только одобренную для медицинского применения аппаратуру, пишет Phys.org.

«Проще говоря, мы пытаемся разработать систему дистанционного управления, которую в будущем можно было бы использовать в медицинских целях», — говорит Кинг Ли, один из авторов статьи в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ли занимался вопросами оптогенетики — возможностью активации генов при помощи света. Его коллега и соавтор Джеффри Мур изучал синтетические молекулы механофоры, которые меняют цвет или излучают свет в ответ на приложение силы.

Вместе они пришли к решению использовать для управления химической реакцией молекул не свет, а ультразвук. Он проникает сквозь непрозрачный материал, в частности, сквозь живые ткани, и безопасен для организма.  

В ходе экспериментов ученые продемонстрировали возможность удаленной генерации света в биологических тканях без ущерба для них, хотя пока не смогли добиться интенсивности, необходимой для практического применения этого оптогенетического метода.

Тем не менее, Ли и Мур считают, что уже близки к цели. В начале исследования доступная им интенсивность света была в десять раз меньше искомой, а теперь она стала меньше всего в два раза.

Лечить сердечные приступы без хирургического вмешательства позволят гелевые наносферы, которые доставляют лекарства к поврежденным участкам сосудов. Внутри каждой сферы — белок, растворяющий основной компонент тромбов.