Na včasné detekci nádorů závisejí lidské životy. Lékařům by to teď mohl usnadnit nový systém hyperspektrálního zobrazování DOLPHIN, který pracuje v blízce infračervené oblasti spektra. V testech dokázal odhalit velmi malé sondy velmi hluboko v živé tkáni.
V léčbě nádorů platí jedno „zlaté“ pravidlo. Čím dříve se lékařům podaří detekovat u pacienta rakovinu, tím lepší jsou jeho vyhlídky. Problém je ale v tom, že nádory bývají v rané fázi svého vývoje malé a nenápadné, takže často uniknou pozornosti přístrojů i odborníků. Nezřídka se stává, že rakovinu objeví až ve chvíli, když už je vlastně pozdě na účinnou léčbu. Výzkumné týmy po celém světě se proto snaží neustále zdokonalovat přístroje a postupy pro detekci obtížně odhalitelných nádorů. V sázce je to nejcennější, totiž životy pacientů.
Vědci a inženýři Massachusettského technologického institutu MIT vyvinuli pozoruhodný zobrazovací systém, který dokáže doposud nevídanou věc. Odhalí velmi malé nádory, které se ukrývají hluboko v těle pacienta.
Pokud jde o současné technologie diagnostiky nádorů, tak podléhají velmi tvrdému principu „trade-off“, tedy situaci, kdy je nutné si vybrat jednu ze dvou možností. Zobrazovací systémy buď musejí dát přednost hloubce detekci anebo jejímu rozlišení. Magnetická rezonance s výpočetní tomografií „vidí“ skrz celé tělo pacienta. Obvykle ale přehlédnou nádory, které jsou menší než cca 1 centimetr. Naproti tomu přístroje na optické zobrazování mohou objevit i velmi malé nádory, neproniknou ale hlouběji, než asi 3 centimetry. Ani jedna možnoszt přitom není ideální.
Angela Belcher a její spolupracovníci se rozhodli tento stav změnit. Vyvinuli technologii, které si bere to nejlepší z obou výše zmíněných možností. Používá blízce infračervené záření, které má větší vlnové délky než viditelné světlo. Dostane se hlouběji do těla pacienta a není to na úkor rozlišení zobrazovaných tkání. Spoléhají se přitom na hyperspektrální zobrazování, kdy se na jednom snímku podílí blízce infračervené záření o více různých vlnových délkách. Nový systém zobrazování nese jméno DOLPHIN (podle anglického Detection of Optically Luminescent Probes using Hyperspectral and diffuse Imaging in Near-infrared), čili česky Delfín.
Tým Belcherové již také svého Delfína důkladně otestoval. Použili k tomu nepatrné sondy obsahující nanočástice, které fluoreskují na různých vlnových délkách blízce infračerveného záření. Těmito sondami nakrmili pokusné myši a pak pomocí Delfína sledovali jejich průchod trávicím systém myší. Sondy přitom měly velikost 0,1 milimetru, což je mnohem méně, než obvykle dokáží zachytit diagnostické přístroje pro zobrazování. Badatelům se rovněž povedlo zlomit rekord v hloubce optického zobrazování, když detekovali sondy 4 centimetry hluboko v živých myších a potkanem a ve dvojnásobné hloubce během experimentu s tkáňovými kulturami.
Systém DOLPHIN se velmi osvědčil. Brzy by mohl zachraňovat životy pacientkám s nádory vaječníků, které je obzvláště obtížné detekovat včas. Velmi prospěšný by mohl být i lidem s počínající rakovinou slinivky, mozku, kůže nebo i dalších orgánů.
Zdroj: MIT