Caltech-Wissenschaftler haben gigantische Fortschritte gemacht, um die Funktionsweise von Ultraschall in der Medizin zu verbessern. Es gelang ihnen, Bakterien herzustellen, die Schallwellen reflektieren können, ähnlich wie U-Boote SONAR reflektieren.
Bevor wir uns mit dem befassen, was die Wissenschaftler getan haben und wie, lassen Sie uns einen Blick darauf werfen, wie Ultraschall tatsächlich funktioniert. Grundsätzlich werden Schallwellen in den menschlichen Körper gerichtet und von den Organen reflektiert, aber sonst nicht viel. Deshalb können wir aus dem reflektierten Schall Bilder konstruieren. Das ist eine so einfache Erklärung der Ultraschallbildgebung, wie ich sie formulieren könnte.
Mikhail Shapiro, Assistenzprofessor für Chemieingenieurwesen, hatte die Idee, Bakterien in Ultraschallverfahren einzusetzen als er erfuhr, dass bestimmte wasserbewohnende Bakterien Gasvesikel haben, die ihren Auftrieb regulieren. Zusammen mit seinem Team konnte Shapiro zeigen, dass diese Gasvesikel Schallwellen reflektieren können.
Jetzt verwenden wir kein wasserbewohnendes Bakterium für Behandlungen, aber E.Coli werden tatsächlich in Probiotika verwendet. Also versuchte Shapiro, das E.Coli-Bakterium dazu zu bringen, selbst Gasvesikel zu erzeugen, indem es Gene von den wasserbewohnenden Bakterien übertrug. es hat nicht funktioniert. Er versuchte dasselbe, indem er Gene von einem Bakterium übertrug, das näher an der E.Coli-Familie (Bacillus megaterium) liegt, aber das funktionierte auch nicht. Was funktionierte, war eine Mischung aus den wasserbewohnenden Bakterien und Bacillus megatherium.
Die Wissenschaftler führten dann Experimente an Mäusen durch und konnten erfolgreich Bilder des modifizierten E.Coli-Bakteriums im Darm aufnehmen.
Offensichtlich ist dies nicht annähernd das tatsächliche klinische Studium, aber der Fortschritt ist enorm. Es wird den Weg für die Betrachtung von Problemen tief im Körper ebnen, bei denen Lichtbildtechniken nicht funktionieren können. Shapiro beabsichtigt, nicht nur die veränderten Bakterien im Körper eines Patienten sehen zu können, sondern auch mit ihm zu kommunizieren, um ihm Anweisungen zu geben, was als nächstes zu tun ist - Eine Leistung, die noch nie zuvor vollbracht wurde und möglicherweise der nächste große Durchbruch in der Welt der Medizin ist.