광섬유는 치료 및 진단에 도움이 됩니다.

광 펄스는 오랫동안 의학에서 사용되어 왔습니다. 이 치료법은 광유전학이라고 불리지만, 오늘날에는 널리 사용되지 않습니다. 광 펄스로 뇌세포에 영향을 미치는 방법은 큰 잠재력을 가지고 있으며, 과학자들은 이 분야에 적극적으로 참여하여 치료뿐만 아니라 진단 분야에서도 그 가능성을 연구하고 있습니다. 하버드 대학교와 매사추세츠 대학교의 과학자들로 구성된 연구팀은 특별히 개발된 광섬유를 인체에 직접 적용하여 치료 및 진단을 수행하는 방안을 제안했습니다.

미국 연구진이 인체의 살아있는 세포와 생물학적으로 호환되고 잘 늘어나는 특수 섬유를 개발했습니다. 이 새로운 소재는 하이드로겔로 구성되어 있으며, 전문가들은 앞으로 이러한 섬유가 질병의 초기 단계를 치료하는 데 사용될 것으로 예상합니다. 이 섬유는 인간의 뇌나 신체에 이식되어 질병의 초기 징후를 "강조"할 수 있을 것입니다.

이 독특한 섬유를 개발한 개발자들은 섬유가 늘어나는 특성을 가지고 있어 파열 위험 없이 임플란트로 사용할 수 있다는 점을 직접 확인했습니다. 헬륨 섬유의 구조는 광유전학(광 펄스를 이용하여 뇌의 특정 세포를 자극하는 것)에 매우 적합합니다.

과학자들에 따르면 헬륨 섬유는 인접 조직, 특히 뇌에 손상을 줄 수 있습니다. 황허 자오 교수는 뇌는 젤리에 비유할 수 있지만, 뇌에 이식되는 섬유는 유리와 같다고 설명했습니다. 유리는 깨지기 쉽지만 위험한 물질로, 섬세한 조직에 손상을 줄 수 있습니다. 섬유의 유연성과 부드러움이 뇌 조직과 일치한다면 자극이 더욱 효과적이고 오래 지속될 것입니다.

과학자들은 과학 저널에 연구 결과를 발표했습니다. 이는 빛을 효과적으로 전달하는 하이드로젤 광섬유를 개발한 윤석현(앤디) 연구팀의 연구에 기반을 두고 있습니다.

하지만 이 섬유는 구조가 견고하지 않아 늘릴 때마다 끊어졌습니다. 자오 연구팀은 연성이 좋은 하이드로겔 광섬유를 제안했고, 두 팀은 이 방향으로 협력하기로 했습니다. 윤 연구팀은 최대 광속을 제공하기 위해 껍질 안에 코어를 넣은 형태의 광섬유를 만들 것을 제안했습니다. 코어와 껍질은 서로 다른 굴절률을 가진 재료로 만들어야 했습니다. 여러 차례의 실험 결과, 자오의 하이드로겔이 코어로 사용하기에 이상적이라는 것이 밝혀졌습니다. 껍질의 형태를 유지하고 늘린 후 파열을 방지하기 위해 여러 가지 특수 첨가제를 첨가했습니다.

연구진은 이 독특한 하이드로젤 광섬유가 앞으로 질병의 초기 징후에 반응하는 센서로 활용될 것이라고 밝혔습니다. 또한 이러한 헬륨 섬유는 장기 진단에 적합하며 신체의 종양이나 염증 과정의 진행을 모니터링하는 데 도움이 될 것이라고 덧붙였습니다.

새로운 섬유가 언제 의료 시장에 출시될지는 말하기 어렵다. 연구자들이 아직 여러 가지 임상 시험을 진행해야 하는데, 이 과정에는 수년이 걸릴 수 있기 때문이다.

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