تصویربرداری سریع تر و ارزان تر از سرطان با الهام از بال پروانه ها
به گزارش راستابلاگ، بال های پروانه ها، دانشمندان آمریکایی را الهام می بخشد تا روشی سریع تر و ارزان تر برای تصویربرداری از سرطان ابداع کنند.
به گزارش راستابلاگ به نقل از ایسنا، پروانه ها با ساختارهای پیچیده بال و رنگ های پر جنب و جوش، به عنوان نمادی برای نوآوری های فناورانه متعدد، از حسگرها گرفته تا پوشش های جدید عمل کرده اند.
بال های آبی زیبای «پروانه مورفو» دارای ساختار منحصر به فردی است که دانشمندان حال از آن برای ایجاد یک انقلاب در تشخیص سرطان استفاده می نمایند.
جالب اینجاست که رنگ آبی پر جنب و جوش اینگونه پروانه، نه از رنگدانه ها، بلکه از ساختارهای میکروسکوپی دستکاری کننده نور بر روی بال های آن می آید.
تیم تحقیقاتی دانشگاه الیفرنیا سن دیگو کشف کرده است که این ساختارهای میکروسکوپی روی بال ها می توانند برای تحلیل و بررسی نمونه های بیوپسی سرطان استفاده شوند. بهتر از همه، این یک رویکرد سریعتر و ساده تر در مقایسه با روش های فعلی است.
لیزا پولیکاکوس(Lisa Poulikakos)، نویسنده ارشد و استاد دپارتمان مهندسی مکانیک و هوافضا در دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو می گوید: واقعا اعجاب انگیز بود که ببینیم طبیعت تا چه حد بوسیله بال پروانه مورفو و ساختارهای میکرو و نانو طبیعی آن یک راهکار را طراحی نموده است.
وی ادامه داد: ما می توانیم این تکنیک را با بهره گیری از میکروسکوپ های نوری استانداردی که کلینیک ها از قبل دارند، به کار ببریم و این عینی تر و کمّی تر از آن چیزی است که هم اکنون موجود است.
یک روش ساده برای تشخیص
تجمع بیش از اندازه بافت همبند فیبری، فیبروز را مشخص می کند. در انکولوژی (سرطان شناسی)، مقدار بافت فیبری در بیوپسی تومور، شاخص کلیدی مرحله سرطان است.
پژوهشگران دریافته اند که استفاده از بال پروانه مورفو با میکروسکوپ استاندارد به آنها امکان می دهد مراحل سرطان را از نمونه برداری ها ارزیابی کنند.
ساختارهای میکرو و نانو در بال پروانه های مورفو به شدت به نور قطبی شده واکنش نشان می دهند. فیبرهای کلاژن (جزئی از بافت فیبروتیک) با این نور پلاریزه شده اما ضعیف، تعامل دارند.
استفاده از بال این پروانه، سیگنال کلاژن حاصل از بیوپسی را تقویت می کند و تحلیل و بررسی تراکم و آرایش الیاف را آسان تر می کند.
سیگنال های نوری تقویت شده از نمونه برداری، بعد از تعامل با بال پروانه برای اندازه گیری چگالی و سازماندهی رشته های کلاژن استفاده می شوند.
پژوهشگران با بهره گیری از حساب دیفرانسیل و انتگرال، یک مدل ریاضی برای پیوند شدت نور با خاصیت های فیبر کلاژن ایجاد کردند که امکان ارزیابی کمی فیبروز را فراهم می کرد.
آنها برای آزمایش، بیوپسی سرطان سینه با تراکم کلاژن متفاوت را تحلیل و بررسی کردند. کار این به آنها اجازه داد تا مرحله سرطان را بدون هیچ نوع رنگ آمیزی تعیین کنند.
جالب توجه است که این تکنیک جدید، نتایج قابل مقایسه با رنگ آمیزی سنتی و مهارتهای تصویربرداری پیشرفته و گرانقیمت را به همراه داشت.
روش های فعلی برای تحلیل و بررسی بیوپسی سرطان محدودیت های قابل توجهی دارند. مهارتهای رنگ آمیزی سنتی می توانند ذهنی باشند و منجر به تفسیرهای متناقض شوند، در صورتیکه روش های تصویربرداری پیشرفته تر، بااینکه جزییات بیشتری ارائه می دهند، اغلب بسیار گران هستند و در دسترس نیستند.
پائولا کریا(Paula Kirya)، از پژوهشگران این مطالعه می گوید: اساساً ما در تلاش هستیم این تکنیک ها را طوری گسترش دهیم که به چیزی بالاتر از یک میکروسکوپ نوری استاندارد و یک تکه از بال پروانه مورفو نیاز نداشته باشد.
وی ادامه داد: در خیلی از نقاط جهان، غربالگری اولیه سرطان به سبب محدودیت منابع، یک چالش است. اگر بتوانیم ابزار ساده تر و در دسترس تری ارائه نماییم، می توانیم به بیماران بیشتری کمک نماییم تا پیش از این که سرطان آنها به مراحل تهاجمی برسد، تشخیص داده شوند.
ایده استفاده از بال های پروانه مورفو برای تشخیص سرطان از ذهن پائولا کریا سرچشمه گرفته است که قبلاً خاصیت های نوری بال ها را مطالعه کرده بود.
پژوهشگران براین باورند که این تکنیک برای قشر بزرگی از بیماریهای فیبروتیک و نه فقط سرطان سینه، کاربرد دارد.
منابع محدود مانع غربالگری سریع سرطان در خیلی از مناطق می شود. یک ابزار تشخیصی ساده تر و در دسترس تر می تواند میزان تشخیص سریع را بهبود بخشد و درمان را مؤثرتر کند.
این یافته ها در مجله Advanced Materials گزارش شده است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب