Συσκευή εστιασμένων υπερήχων θα μπορούσε να γίνει νυστέρι

Ένας φακός με επίστρωση από νανοσωλήνες άνθρακα, ο οποίος μπορεί να μετατρέπει το φως σε εστιασμένα ηχητικά κύματα, θα μπορούσε να αξιοποιηθεί στο μέλλον σε νυστέρια εξαιρετικά υψηλής ακρίβειας, ελπίζουν οι Αμερικανοί ερευνητές που ανέπτυξαν το σύστημα.

Οι υπέρηχοι δεν χρησιμοποιούνται σήμερα μόνο σε απεικονιστικές εξετάσεις όπως το υπερηχογράφημα. Οι γιατροί συχνά χρησιμοποιούν εστιασμένα ηχητικά κύματα για να θρυμματίζουν πέτρες στα νεφρά, ή να συρρικνώνουν όγκους του προστάτη, προκαλώντας απότομη και τοπική αύξηση της θερμοκρασίας.

Το πρόβλημα όμως είναι ότι σημερινές συσκευές υπερήχων εστιάζουν τα κύματα σε μια μάλλον μεγάλη επιφάνεια, συνήθως της τάξης των αρκετών χιλιοστών ή μερικών εκατοστών του μέτρου, επισημαίνει ο Τζέι Γκούο του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν. «Μπορούμε τώρα να αυξήσουμε την ακρίβεια της εστίασης κατά 100 φορές» υπερηφανεύεται ο ίδιος.

Το σύστημα που ανέπτυξε η ομάδα του Γκούο βασίστηκε σε μια «οπτοακουστική» μέθοδο που μετατρέπει την ακτινοβολία ενός λέιζερ σε ηχητικά κύματα, τα οποία στη συνέχεια ενισχύει και εστιάζει.

Στην καρδιά της συσκευής βρίσκεται ένας φακός που φέρει ένα στρώμα νανοσωλήνων άνθρακα και ένα δεύτερο στρώμα από πολυμερές που συμπεριφέρεται σαν λάστιχο. Όταν ο φακός δεχτεί τη δέσμη του λέιζερ, η επίστρωση νανοσωλήνων απορροφά την ακτινοβολία και θερμαίνεται. Η απότομη θέρμανση προκαλεί με τη σειρά της τη στιγμιαία διαστολή του πολυμερούς, με αποτέλεσμα να παράγονται ηχητικές δονήσεις.

Η συχνότητα των ηχητικών κυμάτων που προκύπτουν είναι 1.000 φορές υψηλότερη από το όριο της ανθρώπινης ακοής, αναφέρουν οι ερευνητές στην επιθεώρηση Scientific Reports. Δεν κόβουν τους ιστούς με θερμότητα, όπως άλλες συσκευές υπερήχων, αλλά δημιουργούν κρουστικά κύματα και μικροσκοπικές φυσαλίδες ατμού, οι οποίες κόβουν μηχανικά τους ιστούς.

Στις πρώτες εργαστηριακές δοκιμές, ο φακός υπερήχων κατάφερε να ξεκολλήσει από τη θέση του ένα μεμονωμένο κύτταρο καρκινικού όγκου, καθώς και να ανοίξει μια τρύπα διαμέτρου μόλις 0,15 χιλιοστών σε μια τεχνητή πέτρα νεφρού.

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ