Inteligentné tetovanie dokáže odhaliť kožné nádory podstatne skôr

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Systém zachytáva jemné tepelné zmeny pod kožou.

• Mikroihly aplikujú nanočastice reagujúce na infračervené svetlo.

• Technológia odhalí nádory aj vo veľkosti zlomkov milimetra.

Súčasná vizuálna diagnostika kožných ochorení naráža na svoje fyzikálne obmedzenia. Nádory v úplne počiatočnom štádiu sú pre ľudské oko a štandardné optické prístroje neviditeľné. Riešenie tohto dlhodobého problému prináša nová kanadská technológia známa pod skratkou SMEAR-ULM.

Bežné preventívne vyšetrenia sa primárne spoliehajú na sledovanie vonkajších morfologických zmien. Ak lekár objaví podozrivé tkanivo, zvyčajne nariaďuje vykonať invazívnu chirurgickú biopsiu. Tieto zákroky sú pre pacienta nekomfortné a v mnohých prípadoch sa ukážu ako zbytočné.

Výskumné tímy z viacerých inštitúcií preto spojili sily pri hľadaní iného postupu. Zvolili si prístup zameraný na analýzu vnútornej teploty tkaniva namiesto jeho vizuálnej kontroly. Zhubné bunky totiž počas svojho rastu spotrebúvajú viac energie a produkujú prebytočné teplo.

Zdroj foto: University of Montreal

Bežné infračervené termokamery ale v medicíne neposkytujú dostatočné rozlíšenie pre mikroskopické nálezy. Dokážu zaznamenať iba teplotné odchýlky pri väčších nádoroch, ktoré už dosahujú rozmer nad päť milimetrov. Nový systém na to využíva miniatúrnu náplasť osadenú drobnými mikroihlami.

Tieto ihly bezbolestne preniknú tesne pod povrch epidermy. Tam uvoľnia presnú dávku špeciálnych nanočastíc s obsahom vzácnych zemín. V cieľovom tkanive tak vznikne dočasné diagnostické senzorické tetovanie.

Aplikované nanočastice vo vnútri kože fungujú ako drobné mikroskopické teplomery. Keď ich senzor osvieti infračerveným svetlom, začnú sami emitovať žiarenie vo viditeľnom spektre. Časová dĺžka tohto vyžarovania je exaktne závislá od okolitej teploty buniek. Zber takýchto dát bol v minulosti problematický pre prirodzený pohyb pacienta počas dýchania.

Technológia SMEAR-ULM však zaznamená všetky potrebné informácie v jednom rýchlom zábere. Tento postup odstraňuje akékoľvek obrazové chyby a celkové rozmazanie. Výstupom vyšetrenia je teplotná mapa so submilimetrovým priestorovým rozlíšením. Citlivosť merania dokáže rozoznať rozdiely menšie ako jeden stupeň Celzia.

Počas laboratórnych skúšok dokázala metóda objaviť zhubné zmeny buniek staré iba štyri dni. V tomto ranom období nevykazuje povrch kože absolútne žiadne varovné signály. Lekári vďaka tomu môžu identifikovať ochorenie skôr ako pri doterajších postupoch.

Implementácia tejto platformy zmení spôsob prístupu k pacientom. Rýchle a neinvazívne monitorovanie zredukuje potrebu chirurgických odberov vzoriek. Modifikácia samotných nanočastíc otvorí cestu aj pre meranie hladiny pH bez nutnosti odberu krvi.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Technológia posúva onkologickú diagnostiku pred vznik viditeľných prejavov ochorenia.

Zdroj: interestingengineering.com foto: ChatGPT

Zobrazit Galériu