Mikroskopia fotoakustyczna pomoże w leczeniu nowotworów
Jednym z największych problemów w terapii nowotworów jest olbrzymie zróżnicowanie komórek nowotworowych. Nawet w ramach tego samego guza występują komórki o różnych właściwościach genetycznych, różnym zachowaniu i różnie reagujące na leczenie.
Komórki nowotworowe są zwykle bardziej aktywne pod względem metabolicznym od komórek zdrowych. Badanie ich aktywności może nam wiele powiedzieć o chorobie. Jednak jest ono bardzo trudne. Każda z dotychczas stosowanych metod ma poważne ograniczenia.
Profesor Lihong Wang z California Institute of Technology (Caltech) uważa, że najlepszą metodą dokładnego poznania metabolizmu komórek nowotworowych może być wykorzystanie mikroskopii fotoakustycznej (PAM). To technika, w której laser wprawia badaną próbkę w wibracje, a ultradźwięki generowane przez te wibracje służą do obrazowania komórek, tkanek czy naczyń krwionośnych.
Naukowiec we współpracy z profesorem Jun Zou z Texas A&M University wykorzystuje obecnie PAM do badania poziomu konsumpcji tlenu przez komórki nowotworowe. Obecnie pomiarów takich dokonuje się umieszczając komórki z osobnych pojemniczkach wypełnionych krwią. Żeby jednak dokonać badań na odpowiednio dużej próbce konieczne jest wykorzystanie tysięcy czujników. Już samo to stwarza spore problemy, a ponadto obecność czujników może zmieniać metabolizm komórek, przez co uzyskane dane nie będą dokładne.
Wang i Zou zrezygnowali z czujników i za pomocą PAM mierzą poziom tlenu w każdym z pojemniczków. Częstotliwość lasera dobrana jest tak, by światło było absorbowane przez hemoglobinę i konwertowane przez nią na wibracje. Analiza wydawanego dźwięku pozwala określić tempo ubywania tlenu z krwi. Naukowcy nazwali swoją technikę single-cell metabolic photoacoustic microscopy (SCM-PAM).
Badania wykazały, że SCM-PAM jest najdoskonalszą ze stosowanych obecnie technik badania tempa pobierania tlenu przez komórki nowotworowe. Technika z wykorzystaniem czujników pozwala na jednoczesną analizę zaledwie 30 komórek raz na 15 minut. Dzięki SCM-PAM naukowcy są w stanie w ciągu 15 minut przeanalizować 3000 komórek.
Nasza technika zwiększa wydajność o całe rzędy wielkości. Mamy nadzieję, że już wkrótce lekarze na podstawie takich badań będą mogli podejmować lepsze decyzje co do prognoz i sposobu leczenia nowotworów, mówi Wang.
Komentarze (0)