Інженери з Массачусетського технологічного інституту (MIT) розробили датчик, який перетворює світло в магнітний сигнал. За допомогою цього пристрою та МРТ можна відстежувати поширення світла глибоко в тканинах, наприклад, всередині мозку. Розробка допоможе в біологічних і медичних дослідженнях.
Для створення світлочутливого датчика інженери помістили магнітні частинки в наночастинку, яка називається ліпосомою. Це біологічні структури, що являють собою мікроскопічний пухирець, оточений однією або декількома ліпідними мембранами.
Вчені використовували спеціальні ліпосоми, покриті світлочутливими ліпідами (біоорганічними речовинами). Під впливом світла певної довжини хвилі, ліпосоми стають проникними для води або “негерметичними”. В результаті магнітні частинки, розміщені всередині «бульбашки», починають взаємодіяти з водою і генерувати сигнал, виявлений МРТ.
Залежно від типу використовуваних ліпідів проникність частинок може змінюватися під впливом світла з різною довжиною хвилі. Наприклад, у своєму дослідженні вчені створили датчики, які активувалися під впливом ультрафіолету і ставали «герметичними» від синього світла.
Дослідники протестували датчики в смугастому тілі мозку щурів – це частина центральної нервової системи, що відповідає за планування рухів і реагування на винагороду. Після введення частинок у смугасте тіло дослідники склали карту розподілу світла від оптичного волокна, імплантованого поблизу.
Вчені відзначають, що світло активно використовується для вивчення тканин і роботи органів, а також для лікування, наприклад, при світлотерапії онкологічних утворень. Але візуалізація світла в глибоких тканинах надзвичайно складна, оскільки, коли світло проникає в тканини, більша частина його або поглинається, або розсіюється. Можливість точно розуміти, як поширюється світло всередині тканин підвищить ефективність досліджень і терапії, додають автори роботи.