Студија објавена во списанието „Нејчр материјалс“ опишува систем на „светлина по побарувачка“ кој користи ултразвук за активирање емисија на светлина од крвотокот. Оваа неинвазивна метода би можела да ги замени инвазивните постапки, како што се хируршките импланти или вметнувањето оптички влакна.

Светлината станува моќна алатка за лекување и истражување на мозокот, но има една голема мана – не патува добро низ кожата. Густата шума од клетки, масти и коски деjствува како ѕид од тули за фотоните.

За да лекуваат длабоко сместен тумор со светлина или да стимулираат специфични неврони во мозокот, лекарите обично мораа да посегнуваат по скалпел, сечејќи го здравото ткиво за да вметнат крути оптички влакна. Новата техника функционира со испраќање ситни честички низ крвта кои ги претвораат звучните бранови во ситни искри светлина.

Керамика во глувци

Честичките светат сино, поточно на 490 нанометри. Така е можно да се предизвика емисија на светлина во мозокот, цревата, 'рбетниот мозок, мускулите – практично каде било – без потреба од физички имплант.

Истражувачите ги приспособија големите керамички честички во ситни наночестички. Овие честички се доволно ситни за вбризгување во крвотокот, каде што циркулираат како флота од микроскопски светилки кои чекаат сигнал. Овие специјализирани материјали се механолуминисцентни – се активираат само кога ќе бидат „притиснати“ од механичкиот притисок на ултразвучните бранови.

За да го докажат функционирањето на системот, истражувачите се свртија кон најсложениот орган од сите - мозокот. За тестирање, модели на глувци беа опремени со „капа“ која емитува ултразвук за да се активира светлината во одредени делови од мозокот. Насочувањето на светлината кон еден дел од мозокот го принудуваше глушецот да сврти налево, додека фокусирањето на друг го насочуваше глушецот надесно.

Во черепот не беа дупнати дупки, ниту пак беа прицврстени жици на мозочното ткиво. Тоа беше безжична, неинвазивна контрола на умот, придвижувана од звук и светлина. Освен во невронауката, оваа техника може да се користи за кој било медицински третман што се потпира на светлина, како што се прецизните терапии за рак или локализираното уредување на гени.

Ултравиолетовите бранови должини би можеле да бидат користени за убивање патогени или за уредување гени активирано од светлина за минимална прецизност.