Nowa nadzieja w diagnostyce nowotworowej - technologia pozwala zajrzeć do wnętrza żywych komórek
Naukowcy z Uniwersytetu w Nottingham w Anglii opracowali technikę prześwietlania za pomocą dźwięku, ktora pozwala zobaczyć wnętrza żywych komórek. Metoda ta ma nieść wiele możliwości w transplantacji komórek macierzystych i w diagnozowaniu nowotworów.
Nowa technika wykorzystuje ultradźwięki krótsze niż optyczna długości fal dźwięku i może nawet rywalizować z optycznie super-rozdzielczymi technikami, które zdobyły Nagrodę Nobla 2014 w dziedzinie chemii.
Ta nowa metoda obrazowania dostarcza cennych informacji na temat struktury, właściwości mechanicznych i zachowania poszczególnych komórek żywych w skali, która nie została dotychczas osiągnięta wcześniej.
Naukowcy z katedry zajmującej się optyką i fotoniką na Wydziale Inżynierii na Uniwersytecie w Nottingham opracowali badania, które zostały opublikowane w czasopiśmie "Scientific Reports” pod nazwą „High resolution 3D imaging of living cells with sub-optical wavelength phonons”.
"Ludzie najbardziej kojarzą wykorzystanie ultradźwięków jako sposób wglądu do wnętrza ciała. Naukowcy z Nottingham opracowali możliwość zastosowania ultradźwięków do obejrzenia wnętrza komórek żywych” - powiedział profesor Matt Clark, który brał udział w badaniach.
W konwencjonalnym mikroskopie optycznym, który wykorzystuje światło (źródło fotonów), wielkość najmniejszego obiektu, który można zobaczyć jest ograniczona przez długość fali.
Dla próbek biologicznych, długość fali nie może być mniejsza niż długość fal światła niebieskiego, ponieważ energia fotonów światła ultrafioletowego jest tak wysoka, że może zniszczyć połączenia cząsteczek biologicznych.
Super rozdzielczość w technikach obrazowania optycznego posiada wyraźne ograniczenia w badaniach biologicznych. To dlatego, że fluorescencyjne barwniki wykorzystywane w metodzie są często toksyczne i wymagają ogromnych ilości światła, długiego czasu obserwacji i rekonstrukcji obrazu, który jest szkodliwy dla komórek.
W odróżnieniu od światła, dźwięk nie wymaga wysokiej energii. To pozwoliło naukowcom z Nottingham używać mniejszych długości fal i jednocześnie zobaczyć mniejsze rzeczy i dostać się do wyższych rozdzielczości bez uszkadzania komórki.
Ultradźwięki są falami o częstotliwości niesłyszalnej dla czlowieka. W medycynie znajdują one zastosowanie w diagnostyce ultradźwiękowej, w leczeniu różnych schorzeń i podczas zabiegów chirurgicznych.
Podstawową cechą charakterystyczną dla ultradźwięków, ktora pozwala na wykorzystanie ich w medycynie jest to, że fale maja zdolność do rozchodzenia się w tkankach miękkich i mogą dostarczać informacje o rozłożeniu tkanek, ich strukturze oraz ich ruchu. Fala ultradźwięków, która przechodzi przez dany obszar jest częściowo odbijana i częściowo pochłaniana.
"Wspaniałą rzeczą jest to, że, podobnie jak zastosowanie ultradźwięków w badaniach organizmu, ultradźwięki w komórkach nie powodują żadnych szkód i nie wymagają żadnych toksycznych substancji chemicznych do pracy. Z tego powodu mamy nadzieję, że opracowana przez nas metoda może znaleźć wykorzystanie w obrębie całego organizmu na przykład w przeszczepach komórek macierzystych” - dodaje profesor Clark.
Nie czekaj na wizytę u lekarza. Skorzystaj z konsultacji u specjalistów z całej Polski już dziś na abcZdrowie Znajdź lekarza.