Teknik Baru Imaging Cepat dan akurat Mencari Sel Kanker

Livejurnal69- Menunggu, panjang sabar untuk hasil biopsi bisa segera berakhir, berkat teknik jaringan-pencitraan yang dikembangkan di University of Illinois.

Tim peneliti menunjukkan teknik baru mikroskop, disebut pencitraan getaran nonlinier interferometric (NIVI), pada sel kanker payudara tikus dan jaringan. Ini menghasilkan mudah dibaca, warna-kode gambar jaringan, menguraikan batas-batas tumor yang jelas, dengan lebih dari 99 persen keyakinan - dalam waktu kurang dari lima menit.

Dipimpin oleh profesor dan dokter Stephen A. Boppart, yang memegang janji di bidang teknik listrik dan komputer, bioteknologi dan obat-obatan, para peneliti Illinois akan menerbitkan temuan mereka pada sampul edisi 1 Desember jurnal Cancer Research.

Selain mengambil hari atau lebih untuk hasil, metode diagnostik saat ini subyektif, berdasarkan interpretasi visual bentuk sel dan struktur. Sebuah contoh kecil dari tersangka jaringan diambil dari pasien, dan noda ditambahkan untuk membuat fitur tertentu dari sel lebih mudah untuk melihat. Seorang ahli patologi melihat contoh di bawah mikroskop untuk melihat apakah sel-sel terlihat tidak biasa, sering konsultasi patolog lain untuk mengkonfirmasikan diagnosis.

"Diagnosis dibuat berdasarkan penafsiran yang sangat subjektif - bagaimana sel yang ditata, struktur, morfologi," kata Boppart, yang juga berafiliasi dengan universitas Beckman Institute for Advanced Sains dan Teknologi. "Ini adalah apa yang kita sebut standar emas untuk diagnosis. Kami ingin membuat proses diagnosa medis lebih kuantitatif dan lebih cepat."

Daripada fokus pada sel dan struktur jaringan, NIVI menilai dan membangun gambar berdasarkan komposisi molekul. Sel-sel normal memiliki konsentrasi yang tinggi lemak, tetapi sel-sel kanker menghasilkan lebih banyak protein. Dengan mengidentifikasi sel dengan konsentrasi protein tinggi yang tidak normal, para peneliti dapat secara akurat membedakan antara tumor dan jaringan sehat - tanpa menunggu noda untuk mengatur masuk

Setiap jenis molekul memiliki keadaan energi getaran yang unik dalam obligasi. Ketika resonansi getaran yang ditingkatkan, dapat menghasilkan sinyal yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi sel-sel dengan konsentrasi tinggi molekul yang. NIVI menggunakan dua berkas cahaya untuk merangsang molekul dalam sampel jaringan.

"Analoginya adalah seperti mendorong seseorang di ayunan Jika Anda mendorong pada titik waktu yang tepat, orang di ayunan akan pergi lebih tinggi dan lebih tinggi.. Jika anda tidak menekan pada titik tepat di ayunan, berhenti orang," Boppart kata. "Jika kita menggunakan frekuensi optik yang tepat untuk membangkitkan negara-negara getaran, kita dapat meningkatkan resonansi dan sinyal."

Salah satu NIVI dua sinar cahaya bertindak sebagai referensi, sehingga menggabungkan balok yang dengan sinyal yang dihasilkan oleh sampel bersemangat membatalkan kebisingan latar belakang dan mengisolasi sinyal molekul. Analisis statistik dari spektrum yang dihasilkan menghasilkan warna-image kode pada setiap titik dalam jaringan: biru untuk sel-sel normal, merah untuk kanker.

Keuntungan lain dari teknik NIVI lebih tepat adalah pemetaan batas-batas tumor, area suram bagi patolog banyak. Marjin ketidakpastian dalam diagnosis visual dapat menjadi area luas jaringan sebagai patolog berjuang untuk membedakan mana berakhir tumor dan jaringan normal dimulai. Warna merah-biru coding menunjukkan zona batas pasti dari sekitar 100 mikron - hanya sel atau dua.

"Kadang-kadang sangat sulit untuk mengatakan secara visual apakah sebuah sel normal atau abnormal," kata Boppart. "Tapi molekuler, ada cukup tanda tangan jelas."

Para peneliti sedang bekerja untuk meningkatkan dan memperluas penerapan teknik mereka. Dengan tuning frekuensi sinar laser, mereka bisa tes untuk jenis lain molekul. Mereka bekerja untuk membuatnya lebih cepat, untuk pencitraan real-time, dan menggali sumber-sumber laser baru untuk membuat NIVI lebih kompak atau bahkan portabel. Mereka juga sedang mengembangkan sistem penyampaian baru yang ringan, seperti kateter, probe atau jarum yang dapat menguji jaringan tanpa menghapus sampel.

"Saat kita menjadi lebih baik resolusi spektral dan rentang spektral yang lebih luas, kita bisa memiliki lebih banyak fleksibilitas dalam mengidentifikasi molekul yang berbeda," kata Boppart. "Setelah Anda mencapai titik itu, kami pikir ini akan memiliki berbagai aplikasi untuk diagnosa kanker, untuk biopsi optik dan jenis lain diagnostik."

Institut Kanker Nasional dari Institut Kesehatan Nasional mensponsori penelitian. Lain co-penulis adalah peneliti Institut Beckman Praveen Chowdary, Zhi Jiang, Eric Chaney, Wladimir Benalcazar dan Daniel Marks, dan profesor kimia dan fisika Martin Gruebele.

Catatan Editor: Artikel ini tidak dimaksudkan untuk memberikan nasihat medis, diagnosis atau perawatan.