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Il nuovo approccio terapeutico di ultrasuono ha potuto piombo ad un coltello invisibile per ambulatorio non invadente

Una lente carbonio-nanotube-rivestita che l'indicatore luminoso di convertiti al suono può mettere a fuoco le onde sonore ad alta pressione ai punti più fini che mai prima. I ricercatori di assistenza tecnica dell'università del Michigan che hanno sviluppato il nuovo approccio terapeutico di ultrasuono lo dicono potrebbero piombo ad un coltello invisibile per ambulatorio non invadente.

L'odierna tecnologia di ultrasuono permette a molto più delle occhiate nell'utero. Medici usano ordinariamente le onde sonore messe a fuoco per fare saltare i calcoli renali ed i tumori diversi della prostata, per esempio. Gli strumenti funzionano soprattutto mettendo a fuoco le onde sonore abbastanza strettamente per generare il calore, dice Jay Guo, un professore di ingegneria elettrica e l'informatica, l'ingegneria meccanica e scienza ed assistenza tecnica macromolecolari. Guo è un co-author di un documento sulla nuova tecnica pubblicata nella questione attuale dei rapporti scientifici del giornale della natura.

I raggi che l'odierna tecnologia produce possono essere poco maneggevoli, dice Baac estratto Hyoung, un ricercatore alla facoltà di medicina di Harvard che ha lavorato a questo progetto come studente di laurea nel laboratorio di Guo.

“Uno svantaggio importante della tecnologia forte messa a fuoco di ultrasuono della corrente è un punto focale ingombrante, che è sull'ordine di parecchi millimetri,„ Baac ha detto. “Alcuni centimetri è tipici. Di conseguenza, può essere difficile da trattare gli oggetti del tessuto in un modo di alta precisione, per l'ottimizzazione il sistema vascolare delicato, il livello di tessuto sottile e della tessitura cellulare. Possiamo migliorare l'accuratezza focale 100 volte.„

Il gruppo poteva concentrare le onde sonore di alto-ampiezza ad una macchietta appena 75 da 400 micrometri (un micrometro è un-millesimo di un millimetro). Il loro raggio può fare saltare e tagliare con pressione, piuttosto che il calore. Guo specula che potrebbe potere da funzionare indolore perché il suo raggio così con precisione gli è messo a fuoco potrebbe evitare le fibre nervose. L'unità non è stata collaudata in animali o in esseri umani ancora, comunque.

“Crediamo che questo potrebbe essere usato come coltello invisibile per ambulatorio non invadente,„ Guo ha detto. “Niente colpisce nel vostro organismo, appena il raggio di ultrasuono. Ed è messo a fuoco così strettamente, voi può interrompere le diverse celle.„

Per raggiungere questo raggio superfino, il gruppo di Guo ha adottato un approccio optoacoustico che indicatore luminoso di convertiti da un laser pulsato alle onde sonore di alto-ampiezza tramite una lente specialmente progettata. La tecnica generale è stata intorno dal tempo di Thomas Edison. Ha avanzato durante i secoli, ma per le applicazioni mediche oggi, il trattamento non genera normalmente un segnale acustico abbastanza forte per essere utile.

Il sistema dei ricercatori di U-M è unico perché esegue tre funzioni: converte l'indicatore luminoso in suono, fuochi ad un punto minuscolo ed amplia le onde sonore. Per raggiungere l'amplificazione, i ricercatori hanno ricoperto la loro lente di livello di nanotubes del carbonio e un livello di materiale gommoso ha chiamato il polydimethylsiloxane. Il livello del nanotube del carbonio assorbe l'indicatore luminoso e genera il calore. Poi il livello gommoso, che si espande una volta esposto al calore, drasticamente amplifica il segnale dall'espansione termica rapida.

Le onde sonore risultanti sono frequenza più alta 10.000 volte che gli esseri umani possono sentire. Funzionano in tessuti creando le onde d'urto ed i microbubbles che esercitano la pressione verso l'obiettivo, che Guo prevede potrebbe essere tumori cancerogeni minuscoli, placche d'ostruzione o unicellulari di consegnare le droghe. La tecnica ha potuto anche avere applicazioni in chirurgia estetica.

Negli esperimenti, i ricercatori hanno dimostrato il micro ambulatorio ultrasonico, staccante esattamente una singola cellula tumorale ovarica e facente saltare un foro meno di 150 micrometri in un calcolo renale artificiale in di meno che un minuto.

“Questo è appena l'inizio,„ Guo ha detto. “Questo lavoro apre una strada sondare le celle o i tessuti in molto su scala ridotta.„