Vedci z University of Warwick vyvinuli nový diamantový senzor magnetického poľa, ktorý by mohol pomôcť lepšie odhaľovať nádory sledovaním magnetickej tekutiny vstreknutej do tela.
Najväčším problémom pri diagnostike rakoviny je, keď sa nádorové bunky rozšíria – metastázujú – do iných orgánov, najčastejšie cez lymfatické uzliny a drenážny systém. Testy zisťujúce, či sú rakovinové bunky prítomné v uzlinách, sú zlatým štandardom pri určovaní metastáz a ďalšieho postupu liečby.
Čítajte viac Rozhovor s gynekologičkou: Možno papilomavírus preniesť aj podaním ruky? Je pacientka s HPV infekčná?
V štúdii publikovanej v Physical Review Applied výskumníci z Warwicku uvádzajú, že vytvorili nový netoxický a nerádioaktívny prístroj využívajúci jedinečné vlastnosti diamantov na diagnostiku metastáz rakoviny prsníka. Tento prístroj je mimoriadne citlivý, prenosný a funguje aj na väčšie vzdialenosti, čím poskytuje vylepšené riešenie oproti súčasným možnostiam, s ktorými sa chirurgovia denne stretávajú.
„Existuje veľký dopyt po univerzálnych, netoxických spôsoboch odhaľovania rakoviny. Pri tomto novom diamantovom senzore sa nám podarilo zmenšiť hlavu senzora na len 10 mm – čo znamená, že ide o prvý diamantový senzor schopný detegovať magnetickú stopovaciu tekutinu a zároveň dostatočne malý na použitie pri endoskopii a minimálne invazívnych operáciách. Je navyše taký citlivý, že dokáže zachytiť stotinu bežnej klinickej dávky magnetického farbiva,“ vysvetlil prvý autor štúdie, Alex Newman z Katedry fyziky University of Warwick.
Senzor funguje na báze detekcie magnetickej tekutiny (oxid železitý vo forme nanočastíc), ktorá sa pacientovi podáva počas alebo pred operáciou rakoviny prsníka. Tekutina sa vstrekuje do nádoru a následne putuje do lymfatických uzlín spolu s metastázujúcimi bunkami. Diamantový senzor dokáže tekutinu vyhľadať a presne určiť uzliny, ktoré treba chirurgicky odstrániť, aby sa zabránilo ďalšiemu šíreniu rakoviny.
Čítajte viac Horúčavy a vlhkosť – smrteľná kombinácia pre srdce. Riziko srdcových ťažkostí počas tropických dní stúpa šesťnásobne
Kompaktný dizajn je výsledkom použitia drobného diamantu (0,5 mm³) a malého permanentného magnetu pripevneného na sondu, čo eliminuje potrebu objemnej elektroniky a umožňuje jednoduché ručné použitie.
„Diamanty dokážu vďaka tzv. dusíkovým vakančným centrám v kryštálovej mriežke snímať magnetické polia," objasnil vedúci výskumnej skupiny Profesor Gavin Morley. "Tieto centrá umožňujú diamantu zachytávať veľmi malé zmeny v magnetickom poli a zároveň mu dodávajú nádherný ružový odtieň. Veríme, že tieto senzory nájdu využitie nielen v medicíne, ale aj v kozmickom výskume či pri jadrovej fúzii,“ doplnil.
Sledovanie rakoviny pomocou tekutín nie je novinkou, no tradičné metódy v nemocniciach využívajú rádioaktívne farbivá alebo modré farbivo. Rádioaktívne látky však nie sú dostupné vo všetkých nemocniciach, keďže si vyžadujú špeciálne podmienky manipulácie, a modré farbivo spôsobuje alergickú reakciu približne u jedného percenta pacientov. Malý a citlivý diamantový senzor by preto mohol byť prelomom.
Čítajte viac Rakovinu pľúc si spájame najmä s fajčením. Vedci teraz prišli s novým zistením, ktoré sa týka všetkých: Táto strava riziko rakoviny pľúc zvyšuje
„Pri mojej práci pravidelne využívam magnetickú lokalizáciu pri nehmataných ložiskách rakoviny prsníka a pri detekcii lymfatických uzlín, pretože prináša výhody oproti tradičným metódam. Spolupráca s University of Warwick na optimalizácii magnetickej technológie je skvelou príležitosťou,“ skonštatoval Stuart Robertson, konzultačný chirurg pre rakovinu prsníka v University Hospitals Coventry and Warwickshire NHS Trust.
Používanie magnetických stopovacích tekutín je čoraz bežnejšie, no tento nový diamantový senzor môže poskytnúť menší a citlivejší detektor – najmä s príchodom ďalších kvantových technológií. Využitie by sa mohlo rozšíriť aj na ďalšie typy rakoviny, napríklad pľúcnu, pečeňovú, kolorektálnu či pažerákovú, čím by sa prinieslo ešte viac benefitov pacientom.
