Jak dźwiękiem zamienionym w promieniowanie wykryć nowotwór?

Jeśli dźwięk zamienić w promieniowanie elektromagnetyczne o ściśle określonej długości fal, można nie tylko zidentyfikować terrorystę, ale i wykryć nowotwór. To nowy sposób na wytwarzanie wysoce przenikliwego promieniowania T.

Naukowcy z Uniwersytetu w Nottingham w Wielkiej Brytanii opracowali prostą metodę zamiany dźwięku w promieniowanie terahercowe, zwane też promieniowaniem T. W doświadczeniu wykorzystali krystaliczną strukturę półprzewodnikową GaAs/AlGaAs. Nakierowali na nią strumień fali dźwiękowej o częstotliwości 60 GH. Okazało się, że kiedy amplituda fali dźwiękowej przekroczyła pewien próg, znajdujące się w materiale swobodne elektrony zostały wprawione w ruch oscylacyjny. Były to tzw. oscylacje Blocha. Oscylujące elektrony zaczynały zachowywać się jak dipola i emitowały promieniowanie terahercowe. Wytworzone w ten sposób promieniowanie T posłużyło do obrazowania żywych struktur w celu wykrycia zmian w gęstości utkania tkanek. Wszelkie zmiany w utkaniu siateczki tkankowej są ważną informacją diagnostyczną. W ten sposób można m.in. wykryć nowotwór – i to na długo zanim da on jakiekolwiek objawy albo stanie się widoczny.

By technika weszła do praktycznego zastosowania w diagnostyce medycznej, konieczne jest dopracowanie procesu chłodzenia krystalicznej struktury półprzewodnika ciekłym helem (by utrzymać trwałość stanu, w którym występują oscylacje Blocha) oraz zapewnienie strumienia dźwięku o odpowiedniej intensywności. Mówi się tu o zastosowaniu Sasera, czyli dźwiękowego lasera. Urządzenie to oficjalnie pokazano światu w zeszłym roku – też zresztą pracowali nad nim m.in. naukowcy z Uniwersytetu w Nottingham.

Saser ma zmienić akustykę, promieniowanie T – ułatwić diagnostykę nowotworową. A może my zwyczajnie zmienimy styl życia na zdrowszy? Istnieje wtedy prawdopodobieństwo, że – jeśli opisana wyżej technologia obrazowania struktury tkankowej kiedykolwiek wejdzie do użytku masowego – będzie ona jedynie dość ciekawym badaniem kontrolnym, a nie straszakiem do wykrywania budzących grozę chorób.

Źródło: New Scientist