Разработаны оптоволоконные датчики, растворяющиеся внутри организма

Исследователи впервые создали чувствительный элемент, известный как волоконная брэгговская решетка, внутри биорастворяемых оптических волокон. Как сообщает Science Daily, технология может использоваться для контроля за состоянием переломов и безопасного исследования чувствительных органов, например мозга.

Брэгговские решетки, отражающие свет определенной волны, часто используются в оптических волокнах, используемых в качестве датчиков. Например, такие волокна применяют для мониторинга мостов в реальном времени или чтобы отслеживать целостность крыльев самолета. Однако в медицине они до сих пор не использовались. Новая технология позволит преодолеть это ограничения за счет применения оптических волокон, разрушающихся в организме.

Вначале исследователи из Греции и Италии создали биоразлагаемое стекло для брэгговских решеток. Для этого они использовали оксид фосфора в сочетании с оксидами кальция, магния, натрия и кремния. Получившееся стекло сочетает превосходные оптические свойства с растворимостью в воде и совместимостью с живыми организмами, а его свойства можно менять, корректируя химический состав.

Затем решетки из биоразлагаемого стекла поместили в условия, имитирующие человеческое тело. Как показал эксперимент, в подобной среде созданные структуры растворяются без следа, что открывает дорогу для их медицинского применения. Подобные датчики будут безопасны для организма и их не нужно будет удалять после использования.

Среди возможных примеров использования оптоволокна с брэгговскими решетками — создание датчиков для оценки давления в суставах и мониторинга сердца и других чувствительных органов. Также такое оптоволокно может улучшить лазерные методы удаления опухолей, одновременно проводя луч и измеряя температуру. необходимую для процесса лазерной абляции. Однако прежде чем приступить к разработке медицинских применений технологии, ее безопасность и эффективность проверят на лабораторных животных.

Источник