راهکار نوین و غیرتهاجمی برای تشخیص زودهنگام سرطان پوست با تکنولوژی نانو
شناسایی تغییرات ظریف در خال‌ها یا آفات پوستی برای بسیاری از افراد چالش‌برانگیز است. اکنون محققان با توسعه فناوری «تتوی هوشمند» و حسگرهای زیستی نانو، روشی نوین و غیرتهاجمی ارائه کرده‌اند که قادر است تغییرات شیمیایی و بیولوژیکی مرتبط با سرطان پوست را در مراحل بسیار اولیه و حتی قبل از دیده‌شدن با چشم غیرمسلح رصد نماید. این فناوری با بهره‌گیری از نانوذرات هوشمند که در حضور علائم سرطانی دگررنگ می‌شوند، آینده غربالگری سرطان پوست را دگرگون می‌سازد.
پلتفرم SMEAR-ULM: پیش‌گیری از ملانوما قبل از نمودار شدن
تیمی از محققان کانادایی روشی جدید برای تشخیص سرطان پوست (ملانوما) پیش از آنکه تومور روی پوست قابل مشاهده باشد، توسعه داده‌اند که می‌تواند به پزشکان در مقابله با یکی از مرگبارترین اشکال سرطان پوست، آغاز حیاتی بدهد.
🔗 بیشتر بخوانید: زمان صبحانه خوردن بر طول عمر تاثییر می‌گذارد_دانستنی
این پلتفرم آزمایشی به نام «SMEAR-ULM»، تغییرات حرارتی ریز ناشی از تومورهای مراحل اولیه را با ترکیب میکروسوزن‌ها، نانوذرات و تصویربرداری فوق سریع شناسایی می‌کند. محققان اعلام کرده‌اند که این سیستم میکروملانوماها را تنها چهار روز پس از استقرار در مدل‌های آزمایشگاهی، بسیار سریع‌تر از سیستم‌های معمول تصویربرداری حرارتی، تشخیص داده است.
دانشمندان معتقدند SMEAR-ULM می‌تواند سیگنال‌های حرارتی ریز ملانوماهای تهاجمی را بدون تکیه بر بیوپسی‌های تهاجمی نقشه‌برداری کند.
🔗 بیشتر بخوانید: تصویری از یک سفره عقد متفاوت در خوزستان+عکس
پرده‌برداری گرما از تومورهای پنهان
نرخ بقای ملانوما هنگام تشخیص زودهنگام به طرز چشمگیری بهبود می‌یابد. مشکل اصلی در این است که کوچک‌ترین تومورها اغلب در طول معاینات روتین با پوست طبیعی هم‌پوشانی دارند. تشخیص رایج تا کنون به شدت به بازدیدهای بصری و بیوپسی‌های هدفمند وابسته بوده که می‌تواند آفات تهاجمی را در مراحل اولیه از دست بدهد یا منجر به عمل‌های غیرضروری برای نقاط بی‌خطر گردد. به همین دلیل محققان بر گرما، چیزی که تومورها به طور طبیعی تولید می‌کنند، تمرکز کردند.
سلول‌های سرطانی انرژی را سریع‌تر از بافت سالم می‌سوزانند. این فعالیت متابولیکی تفاوت‌های دمایی ظریفی در سطح پوست ایجاد می‌کند. دانشمندان سال‌هاست از این پدیده آگاه‌اند، اما دوربین‌های حرارتی موجود فاقد دقت لازم برای تبدیل آن به ابزاری تشخیصی قابل اطمینان بوده‌اند. روش SMEAR-ULM این معادله را تغییر می‌دهد.
نظریه کارکرد: خال‌کوبی هوشمند موقت
جینیانگ لیانگ، متخصص تصویربرداری فوق سریع و بیوفوتونیک، بیان می‌کند: «هدف ما ارائه ابزاری با حداقل تهاجم برای تشخیص ملانوماهای بسیار کوچک، اما همچنان تهاجمی است.» او اضافه می‌کند: «تعداد زیادی از ملانوماهای خطرناک برای غربالگری بصری بسیار کوچک‌اند و بیماران را در معرض سرطان‌هایی می‌گذارند که همچنان بدون تشخیص به رشد خود ادامه می‌دهند.»
این سیستم از طریق یک تکه کوچک از میکروسوزن‌های بی‌درد که روی پوست قرار می‌گیرند، کار می‌کند. این سوزن‌ها نانوذرات خاکی کمیاب را درست زیر سطح مستقر می‌سازند و آنچه محققان «خال‌کوبی هوشمند» موقت می‌نامند را شکل می‌دهند. این ذرات همانند حسگرهای دمای میکروسکوپی عمل می‌کنند. وقتی محققان نور نزدیک به فروسرخ را به پوست تاباندند، نانوذرات نور مرئی ساطع می‌کنند. زمان این تابش بسته به دمای محلی تغییر می‌کند. سپس SMEAR-ULM پاسخ را در یک عکس فوق سریع ثبت کرده و آن را به یک نقشه حرارتی دقیق تبدیل می‌کند.
سیستم‌های سنتی حسگر میکروسوزنی بیشتر نیازمند اسکن‌های مکررند که استفاده از آنها در بافت زنده را دشوار می‌سازد. تصویربرداری فروسرخ معمولی نیز با تار بودن و نویز عکس روبروست. در نتیجه اکثر سیستم‌های حرارتی تنها تومورهای بزرگتر از پنج میلی‌متر را تشخیص می‌دهند که به اندازه‌ای بزرگ‌اند که پزشکان در معاینه نیز متوجه شوند. محققان می‌گویند SMEAR-ULM فراتر از این حد عمل می‌کند. یینگ‌مینگ لای بیان می‌کند: «ما تمام اطلاعات لازم برای یک نقشه دمایی سریع را در یک عکس ثبت می‌کنیم.» او افزود که این روش حتی در شرایط پیچیده درون‌تنی نیز پایدار باقی می‌ماند.
فراتر از تشخیص ملانوما: آینده تصویربرداری زیستی
این مطالعه از مدل‌های موش مهندسی‌شده با جهش‌های ژنتیکی مشابه ملانوما انسانی بهره برده است. به گفته محققان، نتایج نشان می‌دهد این پلتفرم در نهایت می‌تواند به سمت آزمایش‌های بالینی بر روی انسان حرکت کند.
سیلوین ملوش، از محققان این مطالعه، می‌گوید: «هرچند این مطالعه روی موش‌ها انجام شده، اما این مدل حیوانی تغییرات ژنتیکی مشاهده‌شده در ملانوماهای انسانی را تکرار می‌کند.» تیم معتقد است این فناوری در نهایت می‌تواند فراتر از تشخیص سرطان گسترش یابد. نسخه‌های آینده می‌توانند سیگنال‌های بیولوژیکی دیگر از جمله سطح pH و غلظت یون‌ها را رصد کنند و دری را به سمت کاربردهای گسترده‌تر تصویربرداری زیستی‌پزشکی باز سازند.
اکنون تمرکز بر یک هدف است: تشخیص سرطان کشنده پوست قبل از آنکه چشم انسان بتواند آن را ببیند.
