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L'approche thérapeutique neuve d'ultrason a pu mener à un couteau invisible pour la chirurgie non envahissante

Une lentille carbone-nanotube-enduite que la lumière de convertis au son peut orienter le son à haute pression salue des remarques plus fines que toujours avant. Les chercheurs de bureau d'études d'Université du Michigan qui ont développé l'approche thérapeutique neuve d'ultrason la disent pourraient mener à un couteau invisible pour la chirurgie non envahissante.

La technologie d'aujourd'hui d'ultrason active bien plus que des aperçus dans l'utérus. Les médecins emploient par habitude le son orienté salue les calculs rénaux de souffle et les tumeurs distants de prostate, par exemple. Les outils fonctionnent principalement à côté d'orienter les ondes sonores assez fortement pour produire de la chaleur, indiquent le geai Guo, un professeur de génie électrique et de l'informatique, industrie mécanique, et scientifique et technique macromoléculaire. Guo est un co-auteur d'un papier sur la technique neuve publiée dans la question actuelle des états scientifiques du tourillon de la nature.

Les faisceaux que la technologie d'aujourd'hui produit peuvent être peu maniables, dit Baac gagné par Hyoung, un chargé de recherches à la Faculté de Médecine de Harvard qui a travaillé sur ce projet en tant qu'étudiant au doctorat en laboratoire de Guo.

« Un inconvénient majeur de technologie fortement orientée d'ultrason de courant est un endroit focal encombrant, qui est sur l'ordre de plusieurs mm, » Baac a dit. « Quelques centimètres est particulier. Par conséquent, il peut être difficile de traiter des objectifs de tissu d'une façon à haute précision, pour viser le réseau vasculaire fragile, la membrane mince et la texture cellulaire. Nous pouvons améliorer l'exactitude focale 100 fois. »

L'équipe pouvait concentrer le son de haut-amplitude salue un point juste 75 par 400 micromètres (un micromètre est un-millième d'un mm). Leur faisceau peut souffler et couper avec de la pression, plutôt que la chaleur. Guo spécule qu'il pourrait pouvoir utiliser sans douleur parce que son faisceau lui est tellement finement orienté pourrait éviter des fibres nerveuses. Le dispositif n'a pas été vérifié chez les animaux ou les êtres humains encore, cependant.

« Nous croyons que ceci pourrait être employé comme couteau invisible pour la chirurgie non envahissante, » Guo a dit. « Rien ne pousse dans votre fuselage, juste le faisceau d'ultrason. Et il est tellement fortement orienté, vous peut perturber différentes cellules. »

Pour réaliser ce faisceau extrafin, l'équipe de Guo a adopté une approche optoacoustique qui la lumière de convertis d'un laser pulsé aux ondes sonores de haut-amplitude par une lentille particulièrement conçue. La technique générale a été autour depuis l'époque de Thomas Edison. Elle a avancé au cours des siècles, mais pour des applications médicales aujourd'hui, le procédé ne produit pas normalement d'un signal sonore assez intense pour être utile.

Le système des chercheurs d'UM est seul parce qu'il remplit trois fonctionnements : il convertit la lumière en son, orientations il à un endroit minuscule et amplifie les ondes sonores. Pour réaliser l'amplification, les chercheurs ont enduit leur lentille d'une couche de nanotubes de carbone et d'une couche d'un polydimethylsiloxane appelé matériel caoutchouteux. La couche de nanotube de carbone absorbe la lumière et produit de la chaleur de elle. Alors la couche caoutchouteuse, qui augmente une fois exposée à la chaleur, amplifie rigoureusement le signe par l'expansion thermique rapide.

Les ondes sonores donnantes droit sont une 10.000 fois plus haute fréquence que les êtres humains peuvent entendre. Elles fonctionnent en tissus à côté de produire les ondes de choc et les microboules qui exercent la pression vers l'objectif, que Guo envisage pourrait être des tumeurs cancéreuses minuscules, des plaques artère-encrassantes ou des cellules pour livrer des médicaments. La technique pourrait également avoir des applications en chirurgie esthétique.

Dans les expériences, les chercheurs ont expliqué la chirurgie ultrasonique micro, détachant exactement une cellule cancéreuse ovarienne unique et soufflant un trou moins de 150 micromètres dans un calcul rénal artificiel en moins d'une minute.

« C'est juste le début, » Guo a dit. « Ce travail ouvre une voie de sonder des cellules ou des tissus dans beaucoup de sur une échelle plus petite. »