Cieniutki jak włos czujnik światłowodowy ma wyprzedzić raka o krok
Rak najczęściej rozwija się po cichu, a medycyna wciąż szuka sposobów, by złapać go wtedy, gdy jest jeszcze w pełni do pokonania.
Naukowcy z Australii i Niemiec zaprezentowali właśnie technologię, która może ten wyścig wyrównać: mikroskopijny sensor na końcówce włókna światłowodowego, zdolny śledzić kilka sygnałów choroby naraz, bez rozcinania ciała i długiego czekania na wyniki badań.
Mikrosensor cieńszy niż ludzki włos
Nowe urządzenie opracował zespół z Uniwersytetu w Adelajdzie oraz Uniwersytetu w Stuttgarcie. Czujnik powstaje bezpośrednio na końcu włókna światłowodowego i ma średnicę mniejszą niż ludzki włos. Dzięki temu można go wprowadzić do organizmu przy minimalnym dyskomforcie – na przykład przez cienką igłę lub endoskop.
Naukowcy wykorzystali ultraszybkie drukowanie 3D w skali mikro. Ta technika pozwala „rzeźbić” skomplikowane struktury w skali tysięcznych części milimetra. Kształt mikrokonstrukcji na końcu światłowodu nie jest przypadkowy – od niego zależy, jak dobrze urządzenie zbiera i wzmacnia sygnały świetlne z otaczającej tkanki.
Przeczytaj również: Ta niewinna wieczorna rutyna po cichu rujnuje twój sen
Nowy czujnik działa jak miniaturowe laboratorium na końcu włosa – jednocześnie mierzy temperaturę, reaguje na zmiany chemiczne i przetwarza je na czytelny sygnał świetlny.
Taka kombinacja ma ogromne znaczenie w diagnostyce onkologicznej, gdzie lekarze dotąd często widzieli tylko „jeden wskaźnik naraz”, a nie cały obraz procesów toczących się w tkankach.
Jak światło zdradza obecność raka
Klucz do działania sensora stanowią specjalne materiały świecące – tak zwane fluorofory oparte na pierwiastkach z grupy lantanowców. To związki, które po pobudzeniu światłem wysyłają bardzo charakterystyczną poświatę. Badacze tak dobrali ich mieszankę, by każdy z nich reagował na inne zjawisko związane z procesem nowotworowym.
Przeczytaj również: Waga kłamie? Eksperci wyjaśniają, dlaczego kilogramy to złudny wyznacznik zdrowia
W praktyce wygląda to tak: produkty przemiany materii komórek nowotworowych wchodzą w reakcję z cząsteczkami umieszczonymi przy włóknie. Gdy do tego dochodzi, dany fluorofor zaczyna świecić mocniej lub słabiej, a czasem zmienia barwę światła.
Im więcej komórek rakowych w bezpośrednim otoczeniu sensora, tym intensywniejsze i wyraźniejsze świecenie – to swoisty licznik stężenia choroby w tkance.
Światłowód przenosi to świecenie z głębi organizmu na zewnątrz, gdzie czułe detektory analizują intensywność i kolor sygnału. Ponieważ różne fluorofory świecą w innych barwach, lekarz dostaje kilka niezależnych informacji jednocześnie, na przykład:
Przeczytaj również: Czy całować noworodka? Lekarze ostrzegają przed popularnym nawykiem
- lokalną temperaturę tkanek,
