Przełomowa technika wykrywania raka. Wykorzystuje… diamenty
Naukowcy z University of Warwick opracowali innowacyjne urządzenie, które może znacząco ułatwić lekarzom wykrywanie rozprzestrzeniania się raka w organizmie. Nowy przenośny sensor diamentowy śledzi drobne cząsteczki magnetyczne wprowadzone do ciała pacjenta, oferując bezpieczną alternatywę dla radioaktywnych znaczników i barwników stosowanych obecnie w szpitalach.
Przerzuty nowotworowe, czyli proces, w którym komórki raka rozprzestrzeniają się z pierwotnego guza do innych części organizmu, są jednym z największych wyzwań w leczeniu raka. Aby ustalić, czy do nich doszło, lekarze monitorują najczęściej węzły chłonne (tkanki, których głównymi funkcjami są filtracja zawartej w nich limfy oraz udział w wytwarzaniu przeciwciał), a wyniki takich badań mogą decydować o rodzaju operacji i dalszym leczeniu.
Jak działa diamentowy sensor?
Jest tylko jeden problem - wykorzystywane obecnie w szpitalach barwniki i znaczniki są często radioaktywne, a tym samym nie pozostają bez wpływu na zdrowie. I tu do akcji wkraczają diamenty, bo według badań opublikowanych w Physical Review Applied, mogą one posłużyć do stworzenia wyjątkowo czułego sensora, który wykrywa płyn złożony z nanocząstek tlenku żelaza, który porusza się wraz z komórkami rakowymi i wskazuje, czy dotarły one do węzłów chłonnych.
Udało nam się zmniejszyć głowicę sensora do zaledwie 10 milimetrów. To pierwszy diamentowy sensor, który jest wystarczająco mały, by wykrywać magnetyczny płyn znaczący w zabiegach endoskopowych i operacjach minimalnie inwazyjnych
Urządzenie jest niezwykle czułe i może wykryć już zaledwie jedną setną typowej dawki radioznacznika. Jego konstrukcja wykorzystuje diament o objętości zaledwie 0,5 mm³ wraz z małym magnesem trwałym, dzięki czemu nie wymaga dużej elektroniki i może być stosowana ręcznie w salach operacyjnych.
Niezwykłe właściwości diamentu
Profesor Gavin Morley, lider zespołu badawczego, wyjaśnia, że przełom technologiczny był możliwy dzięki centrom wakancji azotu w diamentach, które pozwalają na wykrywanie bardzo niewielkich zmian w polu magnetycznym i nadają diamentowi charakterystyczny różowy kolor. Naukowcy podkreślają jednocześnie, że technologia może znaleźć zastosowanie nie tylko w medycynie, ale także w badaniach kosmicznych czy energetyce jądrowej.
Obecne techniki śledzenia komórek nowotworowych opierają się na radioaktywnych znacznikach lub barwnikach, które nie zawsze są dostępne w szpitalach lub mogą wywoływać reakcje alergiczne - nowy sensor diamentowy może ograniczyć takie ryzyko. Stuart Robertson, chirurg onkologiczny z University Hospitals Coventry and Warwickshire, który już stosuje magnetyczną lokalizację w swojej pracy, zaznacza, że metoda oferuje istotne przewagi nad tradycyjnymi technikami.
Naukowcy podkreślają, że sensor diamentowy może być stosowany w wykrywaniu różnych rodzajów raka, w tym płuc, wątroby, jelita grubego czy przełyku, otwierając nowe możliwości w diagnostyce minimalnie inwazyjnej.
