Naukowcy opracowali kompaktowy system obrazowania, który może wspierać wcześniejsze wykrywanie raka. Urządzenie niezawodnie identyfikuje tkankę nowotworową na podstawie bardzo słabych sygnałów molekularnych.
Technologia oparta na nanocząsteczkach
System wykorzystuje obrazowanie Ramana ze wzmocnieniem powierzchniowym (SERS). Specjalnie zaprojektowane nanocząsteczki przyłączają się do markerów nowotworowych na komórkach. Następnie urządzenie odczytuje ich sygnał i automatycznie podświetla obszary, w których prawdopodobnie znajduje się guz.
Jak wyjaśnia lider zespołu badawczego, Zhen Qiu z Michigan State University, technologia ta mogłaby służyć jako szybkie narzędzie przesiewowe. Choć nie zastąpi tradycyjnej patologii, może znacznie przyspieszyć proces diagnostyczny, który obecnie jest czasochłonny i pracochłonny.
Czterokrotnie wyższa czułość
Opublikowane w czasopiśmie „Optica” wyniki pokazują, że system potrafi odróżnić komórki rakowe od zdrowych, wykrywając sygnały około cztery razy słabsze niż porównywalne systemy komercyjne. Wysoką czułość osiągnięto dzięki połączeniu lasera o strojonej długości fali z ultraczułym detektorem nadprzewodzącym (SNSPD).
Według naukowców technologia ta może w przyszłości umożliwić tworzenie przenośnych urządzeń do użytku klinicznego, nawet w trakcie operacji. Pozwoliłoby to na wykrywanie nowotworów na wcześniejszym etapie, poprawę dokładności biopsji i monitorowanie postępu choroby w mniej inwazyjny sposób.
Pozytywne wyniki testów
W testach laboratoryjnych wykorzystano nanocząsteczki SERS zaprojektowane do wiązania się z białkiem CD44, obecnym na wielu komórkach nowotworowych. Platformę testowano na hodowlach komórkowych raka piersi, guzach mysich oraz próbkach zdrowych tkanek.
Wyniki wykazały, że sygnały SERS były silnie skoncentrowane w próbkach nowotworowych, przy minimalnym tle w zdrowej tkance, co potwierdza wysoką czułość i niezawodność metody. Zanim system trafi do użytku klinicznego, konieczne są dalsze badania w celu zwiększenia szybkości odczytu i walidacji.
Źródło: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/12/251223043940.htm
