Işık saçan araç, kanseri bulmak için pankreasın içine bakar

Pankreas kanserini erken teşhis etmek zordur çünkü pankreas karnın derinlerinde yer alır ve potansiyel olarak kanserli hücrelere ameliyat olmadan ulaşılmasını ve teşhis edilmesini zorlaştırır.

Ulusal Bilim Vakfı (NSF) tarafından finanse edilen araştırmacılar, standart bir teşhis prosedürüne binerek kanser öncesi ve kanserli kistleri (vücuttaki küçük, sıvı dolu boşluklar) tanımlayabilen yeni bir ışık tabanlı teknik geliştirdiler.

Harvard Üniversitesi’nde profesör ve ekibi geliştiren Beth Israel Deaconess Tıp Merkezi’nde Gelişmiş Biyomedikal Görüntüleme ve Fotonik Merkezi direktörü Lev Perelman, “Bu yaklaşım herhangi bir doku toplamadığı için sanal biyopsi olarak adlandırılabilir” dedi. desteği ile NSF Mühendislik Müdürlüğü Biyofotonik programı.

Pankreas kanserlerinin beşte biri kistlerden gelir. Günümüzde kullanılan manyetik rezonans görüntüleme ve diğer non-invaziv görüntüleme teknikleri kistleri tarayabilirken, hangi kistlerin habis ve hangilerinin iyi huylu olduğunu belirlemede sınırlı doğrulukları vardır.

Mevcut en iyi teşhis yaklaşımı, endoskopik ultrason adı verilen ince bir tüpün kişinin ağzından mideye ve ince bağırsağın ilk kısmına sokulmasını içerir. Orada, bir kisti delebileceği pankreasın içine mide duvarından veya bağırsaktan küçük bir iğne sokulur. Tıbbi personel daha sonra kist dokusunu toplar ve analiz eder. Ancak laboratuvar sonuçları zaman alır ve genellikle yetersizdir.

Işığın biyolojik dokuyla nasıl etkileştiğini araştıran Perelman, ışık saçılımının fiziksel ilkelerine dayanan bir tekniğin, doktorlara gerekli desteği sağlayarak organlardaki hücre altı yapıların (hücre çekirdeği gibi) özelliklerini non-invaziv bir şekilde belirleyebileceğini düşündü. teşhis bilgileri ile.

Perelman, bir hücre veya hücre çekirdeği, çapı bir saç telinin kesri kadar olan küçük bir top hayal edin, diye açıklıyor. O topa beyaz ışık tutarsanız, o ışığın sadece bir kısmı size geri yansır ve değişmiş olarak geri gelir. Topun bileşimine bağlı olarak belirli dalga boyları da emilecektir. İnsan vücudundaki hücrelerin büyük çoğunluğu yalnızca görünür ışığı yansıtır, ancak kırmızı kan hücreleri gibi bazıları da onu emer.

Ekibi, pankreasın ortaya çıkardığı benzersiz zorlukların üstesinden gelmeye yardımcı olma potansiyelini keşfetmeden önce birkaç organa ışık saçan spektroskopi uyguladı.

Beth Israel Deaconess Tıp Merkezi’nde gastroenteroloji bölümünün klinik şefi ve Perelman ile işbirliği yapan Harvard Tıp Okulu’nda tıp profesörü olan Douglas Pleskow, “Pankreas kistleri gastroenterologlar için önemli bir klinik sorundur” dedi. “Daha iyi araçlara ihtiyacımız var ve işte burada spektroskopi devreye giriyor. Soru şu: Bu, bize bir kistin kanserli olup olmadığını söylemek için güvenilir bir araç olarak kullanılabilir mi?”

Işık saçılmasıyla ilgili temel öncülü uygulayan araştırmacılar, pankreas kistlerinde sıvı örnekleri toplamak için kullanılan iğneye geniş bantlı bir ışık kaynağına bağlı küçük bir fiber optik prob yerleştirdiler. Bir kistin yüzeyinden yansıyan fotonları topladılar ve ardından verileri işlemek için bir algoritma kullanarak anında sonuç sağladılar.

Pleskow, aracın hala araştırma aşamasında olduğunu vurgulayarak, “Amaç, bunu gerçek zamanlı bir teşhis haline getirmek ve sonunda kisti delmek zorunda kalmaktan kaçınmaktır.” Dedi. “Bunun her şeyin yerini alabileceğini tahmin ediyoruz, ancak tıbbın değişmesi uzun zaman alıyor.”

İçinde ders çalışma dergide yayınlandı Doğa Biyomedikal Mühendisliğiekip 25 hastada kistlerin yüzde 95’ini doğru bir şekilde tanımladıklarını bildirdi.

“NSF hibelerini bu kadar değerli kılan şey,” dedi Perelman, “teknolojiyi klinik olarak kullanılabilir hale getirmek için gereken daha büyük fonlara başvurmadan önce, işlerin nasıl çalıştığına dair temel ilkeleri anlamak için başlangıç ​​parası sağlamalarıdır. NSF Biyofotonik programı, tarafından yönetilen Leon Esterowitz, ışık saçan spektroskopi araştırmasına verdiği uzun vadeli destekte özellikle kritik bir rol oynadı.”