Prvá sonda, ktorá vyhľadáva rakovinu pomocou laserov a zvuku
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 4. 5. 2021
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Vedci z Nottinghamskej univerzity vyvinuli prvý zobrazovací snímač svojho druhu, ktorý je určený na nasadenie do vnútra ľudského tela na tvorbu 3D máp bunkových štruktúr. Prototyp zariadenia kombinuje lasery a zvukové vlny v optickom vlákne, ktoré nie je hrubšie ako ľudský vlas, a dá sa použiť v spojení so štandardnými endoskopmi na odhalenie abnormalít v bunkách naznačujúcich rakovinu.
Ultrazvuková sonda z optických vlákien, ktorá bola opísaná ako prvá na svete, bola predstavená ako klinické riešenie niektorých nedostatkov týkajúcich sa bunkového zobrazovania. To si v súčasnosti vyžaduje veľké a zložité vedecké prístroje vo výskumných laboratóriách a často to zahŕňa aj fluorescenčné štítky vyrobené z chemikálií, ktoré môžu predstavovať riziko pre ľudské bunky pri dostatočne veľkých dávkach.
Nový zobrazovací snímač obsahuje dvojicu laserov, z ktorých jeden je pomocou kovovej vrstvy na konci vlákna prevedený na vysokofrekvenčné zvukové častice nazývané ako fonóny. Tieto fonóny sa čerpajú do okolitého tkaniva, čo spôsobuje rozptyl zvukových vĺn, ktoré potom kolidujú s druhým laserom. Analýzou týchto kolízií môže systém vizuálne znovu vytvoriť tvar zvukovej vlny, ktorá cestuje, čo môže odhaliť užitočné vlastnosti buniek, cez ktoré prešla.
Zahŕňa to geometriu a zároveň jej tuhosť. Týmto spôsobom tím prirovnáva svoj nový nástroj k spôsobu, akým môžu lekári fyzicky cítiť abnormality a stuhnutosť pod kožou, ktoré by mohli naznačovať rakovinu. Ultrazvuková sonda však dokáže vytvoriť 3D mapu odhaľujúcu tuhosť a priestorové vlastnosti štruktúr v nanomeradle, s podobnými alebo ešte väčšími detailmi ako pri mikroskopických snímkach.
Podľa vedcov môže byť miniatúrne zobrazovacie zariadenie pripevnené k jedinému optickému vláknu alebo integrované do zväzkov 10 - 20 000 vlákien používaných v bežných endoskopoch. Tieto prístroje pozostávajú z tenkých trubíc vybavených svetlami a kamerami, ktoré je možné vložiť do tela na hľadanie príznakov ochorenia. Tím dúfa, že kombináciou s novou sondou sa otvoria nové možnosti v oblasti klinickej diagnostiky.
Vedci teraz skúmajú potenciál tohto nástroja okolo aplikácií na zobrazovanie buniek a tkanív, no mohol by mať prínos aj v presnej výrobe, kde by sa dal použiť na kontroly povrchu a charakterizáciu materiálu.
