Ученые из Фраунгоферского института фотонных микросистем разработали новую технологию сверхбыстрого сканирования раковых клеток. С использованием лазерной микроскопии врачи за несколько секунд исследуют ткани, окружающие опухоль, прямо во время операции.
Ученые модифицировали лазерный микроскоп, добавив зеркало микросканера, изготовленное по технологии MEMS (микроэлектромеханические системы). Такой подход позволяет создать достаточно маленький и компактный прибор, чтобы использовать в операционной.
После удаления опухоли на окружающие ткани наносят жидкий онкомаркер, разработанный сотрудниками института. Лазерный сканирующий микроскоп располагается над прооперированными тканями. Зеркало колеблется внутри микроскопа с частотой несколько тыс. раз в секунду, направляя голубой лазерный свет с длиной волны 488 нм.
Когда синий лазерный луч микроскопа сталкивается со здоровыми клетками, отраженный свет блокируется интерференционным фильтром, который пропускает свет только с определенной длиной волны. Однако, если лазерный луч контактирует с раковыми клетками, онкомаркер излучает флуоресцентный зеленый свет, который проходит через фильтр и фиксируется системой.
Исследователи отмечают, что разрешение системы настолько велико, что даже отдельные опухолевые клетки могут быть обнаружены и отображены на дисплее прибора. При этом, добавляют разработчики, изображения могут быть получены в разных плоскостях, что позволяет найти опухолевые клетки, скрытые под другими тканями.
«Впервые создан мощный портативный лазерный сканирующий микроскоп, который можно расположить рядом с пациентом в операционной, — говорит Майкл Шоллес, глава Центра микроэлектроники и оптических систем для биомедицины ФИФМ. — Осмотр операционного поля занимает всего несколько секунд».
Исследователи подтвердили эффективность разработанного ими онкомаркера для выявления опухолевых клеток мозга и кожи. Сейчас ученые проверяют будут ли другие раковые клетки реагировать аналогичным образом.
Традиционно во время операций по удалению опухолей хирурги брали образцы тканей вокруг удаленной области и отправляли их в лабораторию. Проверка занимала несколько минут, если результаты показывали наличие раковых клеток, то требовалось удалить больше тканей и повторить проверку. Такой подход, как отмечают исследователи, увеличивает нагрузку на пациента.
«Наш лазерный микроскоп может выполнить все необходимые исследования прямо в процессе операции. Кроме того, он защищает окружающие ткани — хирург точно видит, где начинаются здоровые клетки», — добавляет Шоллес.
Читать далее:
Ядерному синтезу больше не нужны миллионы градусов: как работает новый метод
Ученые наконец-то поняли, как мягкие капли жидкости разрушают твердые поверхности
Алмазные планеты: откуда в космосе драгоценности и где их искать