Optische vezel voelt kloppende hartcellen
18 mei 2017 door SSTEen simpele kunststofvezel omgeven door een soepel polymeer dat ingelegd is met gouddeeltjes: meer is er niet nodig om het meest gevoelige instrument ooit te maken.
De kunststofvezel werd ontworpen door Amerikaanse nanotechnologen en is honderd keer dunner dan een menselijke haar. De vezel is zo gevoelig dat hij de trillingen van individuele zwemmende bacteriën kan oppikken of hartspiercellen (voorlopig van muizen) kan ‘horen’ kloppen. Dat laatste komt overeen met een gevoeligheid die duizend keer hoger ligt dan bij het menselijk oor.
De vezel bestaat uit een extreem dunne ‘draad’ van tinoxide, voorzien van een polymeercoating die op zijn beurt nanogouddeeltjes bevat. Als er een lichtstraal doorheen de vezel wordt gestuurd, interageert deze met de gouddeeltjes, waardoor het licht wordt verstrooid. Hoe dichter de gouddeeltjes bij de vezel zitten, hoe sterker de lichtbundel wordt verstrooid. De wetenschappers waren in staat de lichtverstrooiing te kalibreren en vervolgens te matchen met de krachten die op de gouddeeltjes worden uitgeoefend (ook geluidsgolven oefenen een kracht uit).
Het polymeer dat de vezel omhult speelt daarbij een cruciale rol, want ze laat toe dat de gouddeeltjes – afhankelijk van welke druk erop wordt uitgeoefend – kunnen ‘inzakken’. De wetenschappers kunnen mits kleine veranderingen de soepelheid van het polymeer trouwens aanpassen, zodat ze desgewenst een nóg gevoeliger of net een minder gevoelig instrument kunnen maken.
Voor kant-en-klare toepassingen is het nog te vroeg. Maar de vezel zou bijvoorbeeld kunnen dienen als een minuscule stethoscoop, of als een soort van verklikker voor als er in het lichaam ergens kankercellen ontstaan (die trillen immers anders dan gewone, gezonde cellen).
