В Сколтехе придумали микрофонарь, который осветит кровеносные сосуды изнутри
Ученые из Сколтеха модифицировали поверхность полого оптического волокна таким образом, чтобы оно могло функционировать как крошечный фонарь на медицинском зонде для исследования кровеносных сосудов и других полостей в организме изнутри.
Описанный в журнале Annalen der Physik микрофонарь состоит из фрагмента полго оптического волокна — отрезка крошечной стеклянной трубки. На внутреннюю поверхность этой трубки наносят слои полимера и наночастиц, а концы трубки запечатывают полимерными мембранами. Если поверх мембран нанести зеркала, то фонарь превратится в лазер, который излучает узконаправленный одноцветный световой пучок. Последнее ценно для фотодинамической терапии: лазер может поражать опухоль, в которую доставлен фоточувствительный препарат.
Использование эндоскопических зондов из оптоволокна — перспективный способ добраться до труднодоступных участков в организме в целях визуализации или терапии. Благодаря своей малой толщине оптоволокно может войти, например, внутрь крупного кровеносного сосуда. Но если такой зонд не оборудован никакими функциональными инструментами, смысла в нем мало.
Изготовленная учеными из Сколтеха и их коллегами структура могла бы войти в набор таких инструментов в качестве источника света, в том числе — при условии дополнительных усовершенствований — лазера с настраиваемой длиной волны излучения. Последний был бы весьма полезен на конце эндоскопического зонда как с точки зрения диагностики, так и с точки зрения терапии.
Обычно структуры, подобные представленному в работе микрофонарю, подвержены значительным потерям интенсивности света. Именно это слабое место удалось устранить ученым из Сколтеха и их коллегам. В основе источника света — кусок полого оптического волокна длиной несколько сантиметров и диаметром 0,5 миллиметра снаружи и 0,25 миллиметра внутри. На внутреннюю поверхность полой сердцевины волокна наносится слой полимера, а поверх него — слой так называемых квантовых точек. Это наноразмерные частицы, предоставленные Саратовским государственным университетом (сами волокна тоже изготовлены в Саратове, ООО НПП «Наноструктурная технология стекла»). Чем больше слоев полимера и квантовых точек наносится, тем выше потери света в волокне.
«Нам удалось установить, что наночастицы многослойного покрытия можно уплотнить посредством термической обработки, которая удаляет влагу из слоев полимера, уменьшает шероховатость нанокомпозитного покрытия и, как следствие, снижает оптические потери. Примечательно, что необходимый нагрев достигается попутно при формировании зеркал из диоксида титана и оксида кремния на поверхности полимерных мембран, которые наносятся на оба торца отрезка оптического волокна для создания оптического резонатора», — рассказал руководитель исследования профессор Центра фотоники и фотонных технологий Сколтеха Дмитрий Горин.
Получившаяся оптическая система перспективна для создания лазеров с оптической накачкой, работающих в довольно широком диапазоне длин волн, от 0,3 до 6 микрометров. Активной средой такого лазера послужат квантовые точки, а резонатор образуют два зеркала. Свет будет выходить с торца цилиндрической микроструктуры. Рабочую длину волны, то есть цвет лазерного луча, можно будет задать, варьируя характеристики слоя квантовых точек в процессе изготовления устройства.
В зависимости от конкретного случая медицинский зонд, оснащенный предложенным источником света, мог бы использоваться для исследования поверхностей, визуализации биологических тканей, удаления патологических образований с помощью так называемой фотодинамической терапии.
Telegram 
Дзен 
VK Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Римская империя господствовала в Британии на протяжении приблизительно четырех веков. За это время римляне сильно повлияли на местное население: строили города, внедряли новые законы, развивали торговлю и меняли образ жизни. Однако авторы нового исследования выяснили, что вопреки распространенному мнению, генетический вклад как римлян, так и викингов в население Британских островов был на удивление слабым. Гораздо большее влияние на происхождение современных британцев оказали более поздние миграции англосаксов.
Вопрос формирования первых континентов на Земле до сих пор вызывает научные дискуссии. Исследование состава древнейших известных минералов, сохранившихся в архейских магматических горных породах Австралии, стало новым подтверждением того, что континенты появились в результате субдукции 3,5 миллиарда лет назад.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно