Bioingenieure haben begonnen, mithilfe eines Infrarotlasers mit Zellen zu kommunizieren. Die Wissenschaftler hoffen, dass ihre Arbeit dazu beitragen wird, leistungsstarke Hörgeräte für gehörlose oder schwerhörige Menschen zu entwickeln.
Forscher der University of Utah haben Herzmuskelzellen von Ratten dazu gebracht, sich zusammenzuziehen, indem sie sie Infrarotstrahlung aussetzten. Im zweiten Experiment war es dank des Infrarotstrahls möglich, das Innenohr des Kugelfischs dazu zu bringen, klare Signale an das Gehirn zu senden.
" Wir werden in der Lage sein, mit dem Gehirn zu kommunizieren, indem wir Infrarot anstelle von elektrischen Impulsen verwenden", sagt der leitende Forscher, Bioingenieur Professor Richard Rabbitt.
Wie sich herausstellt, wirken Infrarotlaser auf Herzzellen, die Kardiomyozyten genannt werden. Die Strahlung bewirkt, dass sich Kalziumionen innerhalb und außerhalb der Mitochondrien bewegen und so die Zelle „antreiben“. Infrarotstrahlung wird als Wärmestrahlung bezeichnet, und es wurde vermutet, dass die Zelle möglicherweise von der Temperatur und nicht von der Strahlung selbst beeinflusst wird. Bei einem der Experimente wurde die Lasereinschlagstelle jedoch aktiv gekühlt. Daraus können wir schließen, dass es die Strahlung ist, die die Zelle beeinflusst.
Das National Institute of He alth ist an der Entdeckung interessiert, deren Spezialisten bereit sind, mit der Forschung zu beginnen, um die Wirksamkeit der von ihnen entwickelten Herzgeräte - Herzschrittmacher - zu erhöhen. Die Kombination aus elektrischen und optischen Effekten verspricht bessere Ergebnisse, obwohl Professor Hase selbst keine Notwendigkeit für Geräte nach dem optischen Prinzip sieht, da „derzeit elektrische Herzschrittmacher so gut funktionieren“.
Am nützlichsten kann diese Arbeit für Entwickler von Hörgeräten sein. Das Hörimplantat gibt nur unterschiedliche Schallfrequenzen wieder. Durch die Verwendung von Laserbelichtung kann dieses Spektrum auf Hunderte oder Tausende von Frequenzen erweitert werden. Professor Rabbitt hofft, dass sich seine Forschung in fünf bis zehn Jahren in Technologien verwandeln und einst tauben Menschen helfen wird, Musik zu hören und sogar Stimmen zu unterscheiden.
