Вчені з Фраунгоферського інституту фотонних мікросистем розробили нову технологію надшвидкого сканування ракових клітин. З використанням лазерної мікроскопії лікарі за кілька секунд досліджують тканини, що оточують пухлину, прямо під час операції.
Вчені модифікували лазерний мікроскоп, додавши дзеркало мікросканера, виготовлене за технологією MEMS (мікроелектромеханічні системи). Такий підхід дозволяє створити досить маленький і компактний прилад, щоб використовувати в операційній.
Після видалення пухлини на навколишні тканини наносять рідкий онкомаркер, розроблений співробітниками Інституту. Лазерний скануючий мікроскоп розташовується над прооперованими тканинами. Дзеркало коливається всередині мікроскопа з частотою кілька тис. разів на секунду, направляючи блакитне лазерне світло з довжиною хвилі 488 нм.
Коли синій лазерний промінь мікроскопа стикається зі здоровими клітинами, відбите світло блокується інтерференційним фільтром, який пропускає світло тільки з певною довжиною хвилі. Однак, якщо лазерний промінь контактує з раковими клітинами, онкомаркер випромінює флуоресцентне зелене світло, яке проходить через фільтр і фіксується системою.
Дослідники відзначають, що роздільна здатність системи настільки велика, що навіть окремі пухлинні клітини можуть бути виявлені і відображені на дисплеї приладу. При цьому, додають розробники, зображення можуть бути отримані в різних площинах, що дозволяє знайти пухлинні клітини, приховані під іншими тканинами.
“Вперше створено потужний портативний лазерний скануючий мікроскоп, який можна розташувати поруч з пацієнтом в операційній, – говорить Майкл Шоллес, глава Центру мікроелектроніки і оптичних систем для біомедицини ФІФМ. – Огляд операційного поля займає всього кілька секунд”.
Дослідники підтвердили ефективність розробленого ними онкомаркера для виявлення пухлинних клітин мозку і шкіри. Зараз вчені перевіряють чи будуть інші ракові клітини реагувати аналогічним чином.
Традиційно під час операцій з видалення пухлин хірурги брали зразки тканин навколо віддаленої області і відправляли їх в лабораторію. Перевірка займала кілька хвилин, якщо результати показували наявність ракових клітин, то потрібно видалити більше тканин і повторити перевірку. Такий підхід, як відзначають дослідники, збільшує навантаження на пацієнта.
“Наш лазерний мікроскоп може виконати всі необхідні дослідження прямо в процесі операції. Крім того, він захищає навколишні тканини — хірург точно бачить, де починаються здорові клітини», — додає Шоллес.