อนุภาคนาโนใหม่ช่วยตรวจหามะเร็งเนื้อเยื่อในเนื้อเยื่อ

Anonim

นักวิจัยได้พัฒนารูปแบบใหม่ของอนุภาคนาโนและเทคนิคการถ่ายภาพที่เกี่ยวข้องซึ่งสามารถตรวจจับ biomarkers ของโรคได้หลายชนิดรวมถึงมะเร็งเต้านมที่พบในเนื้อเยื่อลึกในร่างกาย

รายงานในวารสารวิทยาศาสตร์ ธรรมชาตินาโนเทคโนโลยี การวิจัยเปิดกว้างขึ้นในการวินิจฉัยโรครุกรานเล็กน้อยและอาจมีการใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งสำหรับการวิจัยทางชีวการแพทย์และสำหรับการใช้งานทางคลินิก

ผู้เขียนงานวิจัยกล่าวว่า "การใช้อนุภาคนาโนเพื่อการถ่ายภาพทางชีวภาพของโรคเป็นพื้นที่ที่น่าตื่นเต้นและเคลื่อนไหวเร็วของวิทยาศาสตร์" ผู้วิจัยกล่าวว่าดร. Yiqing Lu จาก ARC ศูนย์ความเป็นเลิศด้าน Nanospace BioPhotonics (CNBP), Macquarie University

"อนุภาคนาโนที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสามารถนำไปวางไว้ในตัวอย่างทางชีวภาพหรือฉีดเข้าไปในบริเวณเฉพาะของร่างกายแล้วกระตุ้นด้วยแสงที่นำมาเช่นเลเซอร์หรือใยแก้วนำแสง" เขากล่าว

"biomarkers โรคเป้าหมายโดยอนุภาคนาโนเหล่านี้แล้วเปิดเผยตัวเองโดยการเปล่งลายเซ็นความยาวคลื่นเฉพาะของตัวเองที่สามารถระบุและถ่ายภาพได้"

อย่างไรก็ตามข้อ จำกัด ที่สำคัญก็คือเฉพาะ biomarker โรคเดียวในแต่ละครั้งจะสามารถแยกแยะและวัดผลได้ในร่างกายโดยใช้เทคนิคการตรวจหาชนิดนี้

"การตรวจหา biomarkers หลายตัว (เรียกว่า multiplexing) ในร่างกายเป็นความท้าทายที่สำคัญสำหรับนักวิจัย" Dr. Lu กล่าว

สภาพแวดล้อมของเนื้อเยื่อมีความซับซ้อนและเต็มไปด้วยองค์ประกอบการดูดกลืนแสงและการกระเจิงแสงเช่นเลือดกล้ามเนื้อและกระดูกอ่อนและการแนะนำอนุภาคขนาดนาโนจำนวนมากไปยังพื้นที่ปฏิบัติการที่ความยาวคลื่นหลายแห่งเพื่อตรวจหาสารก่อมะเร็งหลายชนิดก่อให้เกิดการแทรกแซงมากเกินไปทำให้เป็นเรื่องยากมาก เพื่อตรวจสอบได้อย่างถูกต้องถ้าช่วง biomarkers โรคมีอยู่. "

สิ่งที่ดร. ลูและทีมวิจัยได้ดำเนินการเพื่อแก้ปัญหานี้คือการสร้างนวัตกรรมอนุภาคนาโนที่เปล่งแสงที่ความถี่เดียวกัน (ใกล้แสงอินฟราเรด) แต่สามารถเขียนรหัสให้เปล่งแสงในช่วงเวลาที่กำหนด (ใน ช่วงเวลา microsecond-to-millisecond)

"นี่เป็นระยะเวลาของการปล่อยแสงและปฏิกิริยาของ biomarker ต่อปริมาณแสงที่หมดเวลา (เรียกว่าอายุการเรืองแสง) ที่สร้างลายเซ็นโมเลกุลที่สามารถระบุตัวได้ชัดเจน" เขากล่าว

"หลาย biomarkers โรคสามารถระบุได้อย่างชัดเจนและถ่ายภาพขึ้นอยู่กับวิธีการนี้เป็นไม่มีความยาวคลื่นที่ทับซ้อนกันรบกวนการอ่าน."

"ซึ่งจะช่วยให้สามารถสร้างภาพ biomedical image ที่มีความคมชัดสูงซึ่งสามารถตรวจจับ biomarkers หลายโรคได้ในครั้งเดียว" ดร. ลู

ในการค้นพบที่น่าตื่นเต้นในการทดสอบทางห้องปฏิบัติการอนุภาคนาโนที่เป็นนวัตกรรมสามารถตรวจจับเนื้องอกมะเร็งเต้านมได้หลายรูปแบบในหนู

Giáosư Fan Zhang จากมหาวิทยาลัย Fudan (ประเทศจีน) และผู้ร่วมวิจัยกล่าวว่า "เรารู้สึกตื่นเต้นอย่างมากที่งานนี้พาเราไป"

"เราสามารถตรวจหาและระบุ biomarkers ที่สำคัญสำหรับมะเร็งเต้านมได้หลายชนิด"

เทคนิคนี้มีศักยภาพที่จะให้วิธีการที่ไม่รุกรานน้อยในการพิจารณาว่ามีมะเร็งเต้านมรวมทั้งรูปแบบของมะเร็งเต้านมหรือไม่โดยไม่จำเป็นต้องหยิบเนื้อเยื่อจากการตรวจชิ้นเนื้อ

"ในที่สุดอนุภาคนาโนของเราจะช่วยให้มีการประเมินผลเชิงปริมาณสำหรับโรคมะเร็งและโรคมะเร็งหลายชนิดพร้อม ๆ กันซึ่งเทคนิคนี้จะสามารถนำมาใช้สำหรับการตรวจคัดกรองโรคในระยะเริ่มแรกและอาจใช้ในการบำบัดแบบบูรณาการ" ศาสตราจารย์แฟน Zhang กล่าว.

ศาสตราจารย์จิมไพเพอร์หัวหน้า CNBP node ของ Macquarie University และผู้เขียนบทความยังให้ความรู้สึกคล้ายกับผลลัพธ์ที่ได้รับ

"นี่เป็นก้าวสำคัญของความพยายามในระยะยาวที่ศูนย์ของเราที่มหาวิทยาลัย Macquarie เพื่อพัฒนาเทคนิคใหม่สำหรับการตรวจจับเครื่องหมายโรคต่างๆในมนุษย์และสัตว์" พร้อมกันนี้

"ขั้นตอนต่อไปในการทำงานร่วมกันในการวิจัยของเราคือการปรับแต่งอนุภาคนาโนเพื่อตรวจสอบปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการนำเทคโนโลยีไปใช้ในทางคลินิกและเพื่อสำรวจการใช้งานและพื้นที่ที่เป็นโรคที่สามารถใช้เทคนิคนี้ได้ดีที่สุด"

รายงานในวารสาร Nature Nanotechnology ซึ่งเป็นทีมนักวิจัยนานาชาติที่เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้ตั้งอยู่ที่ศูนย์ความเป็นเลิศ ARC ของ Nanoscale BioPhotonics (CNBP), Macquarie University และ Fudan University ประเทศจีน

งานวิจัยนี้เป็นส่วนหนึ่งของงานวิจัยเกี่ยวกับภาพนาโนที่ดำเนินการโดยดร. ลูที่มหาวิทยาลัย Macquarie ซึ่งได้รับรางวัลสิทธิบัตรในสหรัฐอเมริกาและประเทศจีนและได้รับใบอนุญาตกับคู่ค้าแล้ว

menu
menu