Ένα πρωτοποριακό, αόρατο «μαχαίρι», που χρησιμοποιεί τεχνολογία υπερήχων αναπτύσσουν ερευνητές του πανεπιστημίου του Μίτσιγκαν, οι οποίοι ελπίζουν κάποια στιγμή να παρουσιάσουν ένα νυστέρι τέτοιου είδους, για εγχειρήσεις άνευ επεμβάσεως στο σώμα.
Ουσιαστικά πρόκειται για έναν «φακό», καλυμμένο με νανοσωλήνες άνθρακα, που μετατρέπει το φως σε ήχο, τον οποίο συγκεντρώνει/ συμπυκνώνει σε συγκεκριμένα σημεία. Στη σημερινή ιατρική, οι υπέρηχοι χρησιμοποιούνται για πολλές εφαρμογές πέρα από υπερηχογραφήματα, όπως την αντιμετώπιση πετρών στα νεφρά και όγκων στον προστάτη.
Όπως λέει ο Τζέι Γκούο, καθηγητής του πανεπιστημίου και ένας εκ των συντελεστών του paper πάνω στη συγκεκριμένη τεχνική (δημοσιεύτηκε στο Scientific Reports του Nature) λέει πως τα συγκεκριμένα εργαλεία λειτουργούν συμπυκνώνοντας τα ηχητικά κύματα επαρκώς για να παραχθεί θερμότητα. Ωστόσο, οι ακτίνες που προκύπτουν από τη σημερινή τεχνολογία είναι δύσχρηστες, όπως λέει ο Χιουνγκ Γουόν Μπάακ, του Harvard Medical School και μέλος της ομάδας του συγκεκριμένου project.
«Ένα μεγάλο μειονέκτημα της σημερινής τεχνολογίας συγκεντρωμένων υπερήχων είναι το μεγάλο σημείο εστίασης, που είναι της τάξης αρκετών χιλιοστών... οπότε είναι δύσκολο να επέμβει κανείς σε ιστούς με μεγάλη ακρίβεια... μπορούμε να βελτιώσουμε την ακρίβεια της εστίασης κατά 100 φορές» λέει χαρακτηριστικά.
Με μια νέα τεχνική που χρησιμοποιεί καλά εστιασμένα ηχητικά κύματα οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Michigan άνοιξαν μια τρύπα 150 μικρομέτρων σε μια τεχνητή πέτρα νεφών μεγέθους κομφετί. (Πηγή: Hyoung Won Baac/University of Michigan).
Η ομάδα κατάφερε να εστιάσει τα ηχητικά κύματα σε ένα σημείο 75 επί 400 μικρομέτρων (το ένα μικρόμετρο είναι το 1/1000 του χιλιοστού). Η ακτίνα τους μπορεί να ανοίξει τρύπες και να κόψει χρησιμοποιώντας πίεση αντί για θερμότητα, κάτι που σημαίνει πως ενδεχομένως να σημαίνει ανώδυνες εγχειρήσεις, καθώς η ακτίνα είναι τόσο λεπτή ώστε θα αποφεύγει νεύρα. Ωστόσο, δεν έχουν γίνει ακόμα δοκιμές σε ζώα ή ανθρώπους.
«Πιστεύουμε πως θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως ένα αόρατο μαχαίρι για μη επεμβατικές εγχειρήσεις. Τίποτα δεν μπαίνει στο σώμα σας, μόνο η ακτίνα υπερήχων. Και είναι τόσο στενά εστιασμένη, που μπορεί να επέμβει σε μεμονωμένα κύτταρα» λέει χαρακτηριστικά ο Γκούο.
Η γενικότερη τεχνική στην οποία βασίστηκε το εγχείρημα της ομάδας είναι γνωστή από την εποχή του Τόμας Έντισον. Τα ηχητικά κύματα τα οποία προκύπτουν βρίσκονται σε συχνότητα 10.000 φορές υψηλότερα από αυτήν στην οποία ακούει ο άνθρωπος. Πιθανοί «στόχοι» θα μπορούσαν να είναι καρκινικοί όγκοι, θρόμβοι ή προβληματικά κύτταρα στα οποία πρέπει να χορηγηθεί φαρμακευτική ουσία, ενώ θα το «αόρατο», ηχητικό νυστέρι θα μπορούσε κάλλιστα να χρησιμοποιηθεί και στην πλαστική χειρουργική.
Οι ερευνητές θα παρουσιάσουν τη δουλειά στη συνάντηση SPIE Photonics West στο Σαν Φρανσίσκο. Το πρόγραμμα χρηματοδοτήθηκε από το National Science Foundation και τα National Institutes of Health.
