Svetlo odhaľuje skryté časti tela: Inovácia Fudan University pri liečbe rakoviny

V posledných rokoch sa vedci snažia nájsť lepšie spôsoby, ako bojovať proti rakovine. Jednou z výziev je presná lokalizácia a odstránenie všetkých rakovinových buniek, pretože aj malé zvyšky môžu viesť k recidíve. Výskumný tím z Fudan University v Číne vyvinul revolučnú technológiu, ktorá využíva špeciálne farbivá a infračervené svetlo na vizualizáciu vnútorných orgánov s bezprecedentnou presnosťou. Táto metóda by mohla zmeniť spôsob, ako lekári diagnostikujú a liečia rakovinu, čím otvára nové možnosti pre personalizovanú medicínu.

Kľúčové poznatky

• Infračervené svetlo ako kľúč: Vedci využívajú dlhšie vlnové dĺžky infračerveného svetla (tzv. ďaleké infračervené svetlo), ktoré dokáže preniknúť hlbšie do tkaniva a odhaliť skryté časti tela, ktoré sú neviditeľné pri bežnom osvetlení.
• Špeciálne farbivá: Použitie špeciálnych farbív, ktoré sa viažu na konkrétne orgány a tkanivá, umožňuje ich jasnú vizualizáciu pod infračerveným svetlom. Tieto farbivá sú biologicky kompatibilné a po použití sú z tela bezpečne odstraňované.
• Vylepšená presnosť: Táto technológia umožňuje lekárom vidieť nádory a krvné cievy s oveľa väčšou presnosťou, čo vedie k lepším chirurgickým zákrokom a minimalizácii poškodenia zdravých tkanív.
• Potenciál pre budúcnosť: Táto metóda by mohla byť použitá nielen pri liečbe rakoviny, ale aj pri diagnostike iných ochorení a vďaka svojej neinvazívnosti predstavuje významný krok smerom k pokročilejšej medicíne.

Ako to funguje?

Tradičné zobrazovacie metódy, ako sú röntgenové snímky alebo ultrazvuk, majú obmedzenia pri vizualizácii vnútorných orgánov a tkanív. Infračervené svetlo ponúka jedinečnú možnosť preniknúť hlbšie do tela. Problém však spočíva v tom, že väčšina tkanív je pre infračervené svetlo nejakým spôsobom nepriechodná.

Tím z Fudan University to vyriešil použitím špeciálnych farbív, ktoré sa nazývajú „farby“. Tieto farbivá sú navrhnuté tak, aby sa viazali na konkrétne tkanivá a fluoreskovali (žiari) pod vplyvom ďalekého infračerveného svetla. Keď je do tela aplikované ďaleké infračervené svetlo, tieto farbivá vyžarujú svetlo, ktoré môže byť zachytené kamerou.

Od myšlienky k realite: Cesta výskumníkov

Vývoj tejto technológie nebol jednoduchý. Výskumníci museli prejsť mnohými fázami testovania a optimalizácie. Začali s malými experimentmi na myšiach, kde dokázali vizualizovať nádory a krvné cievy s vysokou presnosťou. Neskôr sa technológia zdokonaľovala a vylepšovala.

Kľúčovým momentom bol vývoj umelnej inteligencie (AI), ktorá dokáže analyzovať obrazové dáta získané pomocou infračerveného svetla a identifikovať rakovinové bunky s vysokou presnosťou. Tento systém dokáže spracovať obrovské množstvo informácií v priebehu niekoľkých sekúnd, čo umožňuje lekárom rýchlo a efektívne prijímať rozhodnutia počas operácie.

Budúcnosť zobrazovania a liečby rakoviny

Táto nová technológia predstavuje významný krok vpred v oblasti medicínskeho zobrazovania a liečby rakoviny. Umožňuje lekárom vidieť dovnútra tela s bezprecedentnou presnosťou, čo vedie k lepším diagnostickým postupom a efektívnejším chirurgickým zákrokom.

Okrem toho táto technológia má potenciál byť použitá aj pri liečení iných ochorení, ako sú kardiovaskulárne choroby alebo neurologické poruchy. Výskumníci pracujú na vývoji nových farbív a zobrazovacích metód, ktoré by mohli ešte viac rozšíriť možnosti tejto technológie.

Záverečné úvahy

Prístup Fudan University k vizualizácii vnútorných orgánov pomocou infračerveného svetla je fascinujúcim príkladom toho, ako veda a technológia môžu spolupracovať na zlepšení ľudského zdravia. Táto inovácia otvára nové možnosti pre personalizovanú medicínu a prináša nádej pre milióny ľudí po celom svete, ktorí bojujú s rakovinou. Je to dôkaz toho, že aj zdanlivé problémy môžu byť vyriešené kreatívnym myslením a neustálym úsilím.

Zdroje

• Originálne video
• Paleta excitácie-kódovaných, jednokomorových, krátkovlnných infračervených fluorofórov lantanidov na báze fluoru pre snímaciu multispektrálnu obrazotvorbu in vivo v reálnom čase | Nature Photonics

Približne 141 gCO₂ bolo uvoľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 0.71 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.