Een optische vezel gemaakt van agar is geproduceerd aan de Universiteit van Campinas (UNICAMP) in de staat São Paulo, Brazilië. Dit apparaat is eetbaar, biocompatibel en biologisch afbreekbaar. Het kan in vivo worden gebruikt voor beeldvorming van de lichaamsstructuur, gelokaliseerde lichtafgifte in fototherapie of optogenetica (bijv. stimuleren van neuronen met licht om neurale circuits in een levend brein te bestuderen), en gelokaliseerde medicijnafgifte.

Een andere mogelijke toepassing is de detectie van micro-organismen in specifieke organen, in dat geval zou de sonde volledig door het lichaam worden opgenomen na het uitvoeren van zijn functie.

Het onderzoeksproject, die werd ondersteund door de São Paulo Research Foundation-FAPESP, werd geleid door Eric Fujiwara, een professor aan de School of Mechanical Engineering van UNICAMP, en Cristiano Cordeiro, een professor in het Gleb Wataghin Institute of Physics van UNICAMP, in samenwerking met Hiromasa Oku, een professor aan de Gunma University in Japan.

Een artikel over het onderzoek is gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten .

Agar, ook wel agar-agar genoemd, is een natuurlijke gelatine verkregen uit zeealgen. De samenstelling bestaat uit een mengsel van twee polysachariden, agarose en agaropectine. "Onze optische vezel is een agarcilinder met een uitwendige diameter van 2,5 millimeter [mm] en een regelmatige inwendige opstelling van zes cilindrische luchtgaten van 0,5 mm rond een massieve kern. Het licht wordt beperkt door het verschil tussen de brekingsindices van de agarkern en de luchtgaten, " vertelde Fujiwara.

"Om de vezel te produceren, we goten food-grade agar in een mal met zes interne staven die in de lengte rond de hoofdas waren geplaatst, " vervolgde hij. "De gel verdeelt zichzelf om de beschikbare ruimte te vullen. Na afkoeling, de staven worden verwijderd om luchtgaten te vormen, en de gestolde golfgeleider wordt losgemaakt uit de mal. De brekingsindex en geometrie van de vezel kunnen worden aangepast door de samenstelling van de agaroplossing en het vormontwerp te variëren, respectievelijk."

De onderzoekers testten de vezel in verschillende media, van lucht en water tot ethanol en aceton, concluderen dat het contextgevoelig is. "Het feit dat de gel structurele veranderingen ondergaat als reactie op temperatuurschommelingen, vochtigheid en pH maken de vezel geschikt voor optische detectie, ' zei Fujiwara.

Een andere veelbelovende toepassing is het gelijktijdige gebruik als optische sensor en als groeimedium voor micro-organismen. "In dit geval, de golfgeleider kan worden ontworpen als een wegwerpbare monstereenheid met daarin de nodige voedingsstoffen. De geïmmobiliseerde cellen in het apparaat zouden optisch worden gedetecteerd, en het signaal zou worden geanalyseerd met een camera of spectrometer, " hij zei.