Champaign/Illinois - Současná metoda vyšetření tkáně odebrané pacientovi by v brzké době mohla být nahrazena novou, rychlou, objektivní a přesnou zobrazovací metodou. Využívá laserové světlo.
Metoda byla vyvinuta a otestována na univerzitě v Illinois a její výhodou je získání výsledků testu do pěti minut po biopsii, místo více než jednoho dne při použití klasické metody.
Oproti doposud používanému a poměrně subjektivnímu posuzování tvaru, struktury a uspořádání buněk, branému jako zlatý standard, se navíc jedná o mnohem objektivnější diagnózu.
Účinnost nové mikroskopické techniky, nelineárního interferometrického vibračního zobrazování (NIVI), byla ukázána na krysích buňkách rakoviny prsu.
Výsledkem je snadno hodnotitelný obrázek tkáně, s barevně odlišenou zdravou a rakovinnou tkání. Další velkou výhodou techniky je jasné vyznačení hranice nádoru (s 99% jistotou) a přesnost, která se pohybuje kolem 100 mikronů, tedy jedné či dvou buněk.
Zdravé buňky modře
Normální buňky obsahují vysoké koncentrace lipidů, oproti rakovinným buňkám, které produkují velké množství bílkovin. Identifikací buněk s abnormálně zvýšenou hladinou proteinů tak lze odlišit zdravou a napadenou tkáň.
Nová metoda využívá dvou světelných paprsků, kdy jeden slouží k určení pozadí. Porovnáním s druhým, vycházejícím ze stimulovaného vzorku, dojde k získání specifického molekulárního signálu. Statistickou analýzou získaných spekter pak lékař získá obraz, na kterém jsou zdravé buňky modré a rakovinné červené.
Atomy v molekulách vibrují, pravidelně se mění jejich vzájemná vzdálenost. Dobrým příkladem mohou být dvě kuličky na kovové pružině. V závislosti na typu vazby a velikosti vazebných atomů se mění frekvence těchto vibrací. To platí pro molekuly se dvěma atomy, u víceatomových molekul je situace složitější, ale dá se popsat jako součet jednoduchých harmonických pohybů.
Vibrace všech atomů v molekule se pak liší pouze rozpětím těchto vibrací, jejich frekvence i fáze tohoto pohybu jsou stejné.
Jako houpání na houpačce
Každá molekula tak má svůj vlastní unikátní vibrační stav, závislý na obsažených vazbách. Při některých frekvencích jsou tyto odchylky vzniklé vibracemi větší a pokud je tato rezonance vibrací zesílena, může vytvářet signál v buňkách s velkou koncentrací daného typu molekul.
"Analogií k tomu je, jako když někoho houpete na houpačce. Pokud zatlačíte ve správný čas, osoba na houpačce bude létat výše a výše. Pokud nezatlačíte ve správný čas, houpačka se zastaví," říká profesor Stephen Boppart, který výzkum vedl. "Pokud použijeme správné optické frekvence ke stimulaci těchto vibračních stavů, můžeme zesílit rezonanci a signál."
Výsledky výzkumu provedeného na Beckmanově Institutu Illinoiské univerzity budou publikovány v prosincovém čísle Cancer Research.
