Ultraääni laajentaa lääketieteellisten neulojen käyttötarkoituksia - voi olla hyödyllinen geeninsiirrossa

Lääketieteellisten neulojen kehityksessä ei ole saavutettu merkittävää teknologista parannusta viimeisten 150 vuoden aikana. Väitöstutkija Emanuele Perra selvitti väitöstutkimuksessaan, voidaanko epälineaarisen ultraäänen avulla ratkoa nyt käytössä olevien lääketieteellisten neulojen rajoituksia, kuten potilaan kokema kipu, epätarkkuus ja vaihtelevan laatuiset neulanäytteet. Tutkimus jatkaa aikaisempaa ultraäänen käyttöä koskevaa tutkimusta.

”Tässä tutkimuksessä käytimme neuloja, joilla tuotimme poikittaissuuntaista värähtelyä 30 kHz:n taajuudella. Tämä mahdollistaa akustisen energian vahvistumisen neulan kärkeä kohti, eli juuri siellä, missä vaikutusta tarvitaan. Tätä paikallista ultraäänienergiaa voi hyödyntää erilaisissa sovelluksessa, kuten neulanäytteiden laadun parantamisessa”, kertoo hanketta johtava professori Heikki Nieminen.

Tutkijat pystyivät osoittamaan tietokonemallien ja kokeellisten tutkimuksen avulla, että neulan värähtelyt aiheuttivat useiden epälineaaristen akustisten ilmiöiden syntymisen. Näitä ovat esimerkiksi kavitaatio eli ilmakuplien äkillinen laajeneminen ja romahtaminen, akustisesti ohjattujen nestevirtausten muodostuminen, akustinen säteilyvoima eli ultraääniaallon esineeseen kohdistama voima ja mikropisaroiden muodostus.

”Tutkitun ultraäänineulan avulla voi laajentaa tavanomaisten lääketieteellisten neulojen käyttösovelluksia neulabiopsian lisäksi lääkkeiden tai geenien kuljettamiseen, solujen stimulointiin ja minimaalisesti invasiivisiin kirurgisiin toimenpiteisiin”, Nieminen sanoo.