Крошечный датчик отслеживает распространение света в глубоких тканях мозга

Инженеры из Массачусетского технологического института (MIT) разработали датчик, который преобразует свет в магнитный сигнал. С помощью этого устройства и МРТ можно отслеживать распространение света глубоко в тканях, например, внутри головного мозга. Разработка пригодится в биологических и медицинских исследованиях.

Для создания светочувствительного датчика инженеры поместили магнитные частицы в наночастицу, называемую липосомой. Это биологическая структура, представляющая собой микроскопический пузырек, окруженный одной или несколькими липидными мембранами.

Ученые использовали специальные липосомы, покрытые светочувствительными липидами (биоорганическими веществами). Под воздействием света определенной длины волны, липосомы становятся проницаемыми для воды или «негерметичными». В результате, магнитные частицы, помещенные внутри «пузырька», начинают взаимодействовать с водой и генерировать сигнал, обнаруживаемый МРТ.

В зависимости от типа используемых липидов, проницаемость частиц меняется под воздействием света с разной длиной волны. Например, в новом исследовании ученые создали датчики, которые активировались под воздействием ультрафиолета и становились «герметичными» для синего света.

Исследователи протестировали датчики в полосатом теле мозга крыс — это часть центральной нервной системы, отвечающая за планирование движений и реагирование на вознаграждение. После введения частиц ученые составили карту распределения света от оптического волокна, имплантированного поблизости.

Ученые отмечают, что свет активно используется для изучения тканей и работы органов, а также для лечения, например, при светотерапии онкологических образований. Но визуализация света в глубоких тканях чрезвычайно сложна. По мере того, как свет проникает в ткани, большая его часть либо поглощается, либо рассеивается. Возможность точно понимать, как распространяется свет внутри тканей повысит эффективность исследований и терапии, заключают авторы работы.

Читать далее:

Выяснилось, сколько лет воде, которую мы пьем сегодня

17-летний инженер придумал безмагнитный двигатель: его смогут применять в электромобилях

Недалеко от Земли нашли две планеты. Возможно, они обитаемы

_{Изображение на обложке: iStock, MIT}