Дослідники створили хірургічний пристрій, який може ідентифікувати ракові клітини за секунди

Вирізати рак

Хірурги давно зіткнулися з проблемою при видаленні твердих пухлин, подібних до тих, які були виявлені в легенях або грудей: скільки винести? Вирізати занадто багато здорової тканини пацієнта, і функції організму можуть бути скомпрометовані. Видаліть занадто мало пухлини, і рак може повернутися.

Це може скоро змінитися, завдяки дослідникам з Техаського університету в Остіні. Команда винайшла портативний пристрій, що отримало назву MasSpec Pen, яке може допомогти хірургам ідентифікувати ракові клітини всього за кілька секунд. Результатом можуть бути більш ефективні операції і більш здорові пацієнти.

Традиційно медичні фахівці визначають, чи є тканину на краю пухлин ракової, приймаючи невеликі зразки тканини, заморожуючи її та аналізуючи її після завершення операції. Це процес, який вимагає багато часу і праці, і тканини іноді пошкоджуються в процесі, що ускладнює аналіз в 20% випадків, відповідно до прес-релізу дослідження.

В останні кілька років методи медичної візуалізації покращилися. Деякі аналізують біомаркери білка, щоб ідентифікувати ракові клітини після хірургічного втручання, в той час як інші - включаючи флуоресцентні зонди, Раман-спектроскопія і методи мас-спектрометрії - були розроблені для використання на живу тканину. Але жодна з них не підходить для операційної, тому що вони містять потенційно токсичні хімічні речовини або просто занадто громіздкі.

Мас-спектрометр

Згідно зі статтею, опублікованою в середу в журналі Science Translational Medicine, накінечник MasSpec Pen має три порти: один для води для вилучення зразка тканини, вакуумну камеру для подачі зразка в машину, звану мас-спектрометром, і інший газ (азот, вуглекислий газ або повітря), щоб запобігти зриву системи від тиску вакууму. Крихітна крапелька води інкапсулює кілька молекул тканини і подається в машину, де вона розбивається на молекули. Потім молекулам дають заряд і сортують по масі.

Розподіл допомагає вченим ідентифікувати елементи і властивості зразка, такі як біомаркери, які можуть вказувати на неконтрольований ріст клітин, які характерні для раку. Хірург, який використовує перо, просто торкається одноразового 3D-друкованого наконечника на ділянці тканини, який він чи вона хоче проаналізувати, натискає ножну педаль і утримується протягом трьох секунд. Слова «нормальний» або «рак» з'являються на мас-спектрометрі менш ніж за 10 секунд.

Використовуючи 253 зразка нормальної і ракової тканини людини з щитовидної залози, легень, яєчників і молочної залози, дослідники встановили «молекулярний профіль» ракових клітин. Масспец-перо, як вони виявили, була чутливою і специфічною, ідентифікуючи ракові клітини з точністю 96,3 відсотка. Коли вони використовували пристрій у живих мишей, вони виявили, що він не тільки достовірний, але і не пошкоджує тканину.

Команда подала патенти на свій пристрій, відповідно до прес-релізу, хоча, ймовірно, він стикається з низкою нормативних вимог до медичного обладнання та додатковим тестуванням, перш ніж він буде широко доступний. Команда сподівається, однак, зазначивши, що вони сподіваються, що це буде в клініках «дуже скоро».

Література: Еврікалерт, наукова трансляционная медицина