Создан новый класс звуковых волн для управления стволовыми клетками

Создан новый класс звуковых волн для управления стволовыми клетками

Впервые за пятьдесят лет создан новый тип звуковых волн, применение которых обещает переворот в исследованиях, связанных со стволовыми клетками. Их преимущества уже начали использовать в медицинских устройствах.

Специалисты Мельбурнского королевского технологического университета (RMIT University in Melbourne) в Австралии объединили два типа звуковых волн: поверхностные и объемные, поэтому новый гибрид назвали «отражаемые от поверхности объемные волны». Поверхностные звуковые волны напоминают океанические, которые катятся над головой пловца. Объемные похожи на те, что создаются встряхиванием ковра, удерживаемого за один край, в результате чего вибрирует вся ткань. При сочетании обоих типов волн их мощность усиливается. Однако при этом они отличаются достаточно мягким воздействием, что позволяет использовать их в биомедицинских устройствах для манипулирования стволовыми клетками без опасения повредить очень хрупкую структуру.

В настоящее время группа ученых под руководством Амгада Резка (Amgad Rezk) из Лаборатории микро-нано исследований RMIT работает над применением отражаемых от поверхности объемных волн в инновационном небулайзере, с помощью которого вакцины и лекарственные препараты возможно доставлять непосредственно в легкие. Для этого в небулайзер устанавливается специальное устройство, получившее название HYDRA. Оно преобразует проходящее через пьезоэлектрический кристалл электричество в механическую вибрацию (звуковые волны), которые, в свою очередь, образуют из жидкости спрей.

«При использовании волн нового типа время вдоха через небулайзер сокращается с 30 минут всего до 30 секунд, утверждает Амгад Резк, являющийся соавтором исследования вместе с Джеймсом Таном (James Tan, PhD). Это позволяет вводить вместо 0,2 мл лекарства в минуту до 5 мл. Кроме того, с их помощью можно доставлять в определенные области легких стволовые клетки для восстановления поврежденной ткани. Это открывает широкие возможности для лечения легочных заболеваний».

Устройством HYDRA будет оснащен ранее разработанный учеными небулайзер Respite. Это недорогое портативное устройство позволяет быстро вводить в организм точные дозы лекарственного средства при астме или муковисцидозе. Также его используют для введения инсулина при сахарном диабете или безыгольной вакцинации новорожденных.