Miniatyrmikroskop kommer id-cancerceller i realtid


Miniatyrmikroskop kommer id-cancerceller i realtid

Att identifiera cancerceller är inte en snabb eller enkel process. Det kan ta dagar för ett prov som ska behandlas, undersökas och returneras från ett patologilaboratorium. Hittills är det.

Ett nytt pennstorleksmikroskop kan revolutionera diagnostiken.

Bildkredit: Dennis Wise / University of Washington

En kirurg som arbetar på hjärntumör vill inte ta bort mer vävnad än vad som är absolut nödvändigt. Konsekvenserna av att ta bort för mycket hjärnans materia kan vara allvarliga.

På samma sätt är kirurgen ivriga att avlägsna hela cancerframväxten. Konsekvenserna av att lämna en cancerrest är lika allvarliga.

När det gäller saker kan denna balanseringshandling endast hanteras med kirurgens sinnen. Han måste palpera området och inspektera det visuellt för återstående celler.

För att fullständigt och definitivt kontrollera om en cell är cancer, måste ett prov skickas till ett patologilaboratorium. Där kommer provet att frysas, skivas, färgas och monteras. Först då kommer det att inspekteras av en patolog innan resultaten skickas tillbaka.

Hela processen kan ta dagar. En kirurg kan inte låta en patients skallle vara öppen i luften under den tiden.

Födelsen av mini-mikroskopet

En banbrytande uppfinning som har potential att befria oss från detta väntarspel för närvarande är perfekta av University of Washington. Enheten, inte mycket större än en penna, kommer att tillåta kirurger att observera sin patient på cellulär nivå, då och då.

Detta otroliga mini-mikroskop utvecklas i samarbete med Stanford University, Memorial Sloan Kettering Cancer Center och Barrow Neurological Institute. Det pågående arbetet har nyligen publicerats i Biomedical Optics Express .

Leda författaren Jonathan Liu förklarar de uppenbara fördelarna med kirurgen:

Att kunna zooma och se på mobilnivån under operationen skulle verkligen hjälpa dem att exakt skilja mellan tumör och normala vävnader och förbättra patientens resultat."

Det är inte bara i neurokirurgens domän att denna tekniska framsteg kan komma till nytta. Tandläkare kommer rutinmässigt över en misstänkt eller oväntad lesion i en patients mun. I dessa situationer är det viktigt att fel på sidan av försiktighet, punkta vävnaden och skicka den för analys.

Dessa patienter utsätts för rutiner som oftast inte är onödiga. Detta ställer också ytterligare tryck på patologilaboratorier.

Ett miniatyrmikroskop kan ta bort behovet av många överflödiga förfaranden. I dermatologiska kliniker kan det till exempel användas för att snabbt definiera vilka mol som kräver ytterligare undersökning.

Tekniken bakom det nya mikroskopet

De minsta tillgängliga mikroskopen är ungefär storleken på en hårtork. Tidigare insatser vid miniatyrisering har varit till nackdel för vissa aspekter av bildkvalitet, oavsett synfält, kontrast eller bearbetningshastighet.

När det gäller att balansera dessa kompromisser känner Liu "som den här enheten gör en av de bästa jobben någonsin." Nedan följer några exempel på det nya mikroskopet i aktion:

Skivorna till vänster visar prover av miniatyrmikroskopets realtidsbilder, jämfört med resultaten från ett kliniskt patologilaboratorium på flera dagar till höger.

Bildkredit: University of Washington

Mikroskopet utövar sin magi med hjälp av dubbelaxel-konfokalmikroskopi. Denna teknik gör det möjligt för operatören att se igenom ogenomskinlig vävnad upp till 0,5 mm djup. Liu förklarar utmaningarna att se på detta djup:

Att försöka se under ytan av vävnad är som att försöka köra i en tjock dimma med dina höga strålar på - du ser verkligen inte mycket framför dig. Men det finns tricks vi kan spela för att se djupare in i dimma, som ett dimljus som tänds från en annan vinkel och minskar bländningen."

I standardmikroskopi måste en fysisk skiva av en vävnad tas. Konfokalmikroskopi, först utvecklad 1955, gör det möjligt för forskare att skapa en virtuell skiva med många mikrometer djup, vilket ger extra detaljer. Den har den extra fördelen att ge ökat djup till den resulterande bilden.

En teknik som kallas linjeskanning används också för att påskynda bildbehandling. Med hjälp av mikroelektriska mekaniska (MEMS) speglar skannar strålen vävnadslinjen efter rad och bygger en bild. Hastighet är kärnan med en handhållen enhet, med en mindre än stationär operatör, är oskärpa en uppenbar oro.

Ursprungligen provas mikroskopet som ett cancer-screeningverktyg; Laget hoppas att det inom 2-4 år kommer att släppas till andra kliniska inställningar. Om det rullas ut i stor skala, kommer detta miniatyriserade mikroskop att se en minskning av onödiga medicinska procedurer och en högre framgångsgrad vid tumöravlägsnande kirurgi.

I andra optiska nyheter, Medical-Diag.com Nyligen täckt utvecklingen av ett smartphone-mikroskop som snabbt kan upptäcka blodsparasiter.

The wonderful and terrifying implications of computers that can learn | Jeremy Howard (Video Medicinsk Och Professionell 2019).

Avsnitt Frågor På Medicin: Medicinsk praktik