گروهی از محققان کانادایی روش جدیدی برای تشخیص سرطان پوست(ملانوما) قبل از این که سرطان روی پوست قابل مشاهده شود، گسترش داده‌اند که به طور بالقوه به پزشکان در مقابله با یکی از کشنده‌ترین اشکال سرطان پوست، یک اغاز حیاتی می‌دهد.

این پلتفرم آزمایشی که «SMEAR-ULM» نام دارد، تغییرات حرارتی کوچک تشکیل شده توسط تومورهای مرحله های اولیه را با منفعت گیری از ترکیبی از میکروسوزن‌ها، نانوذرات و تصویربرداری فوق سریع شناسایی می‌کند.

محققان می‌گویند که این سیستم، میکروملانوماها را تنها چهار روز بعد از راه اندازی در مدل‌های آزمایشگاهی، زیاد سریعتر از آنچه سیستم‌های تصویربرداری حرارتی معمولی می‌توانند مدیریت کنند، تشخیص داده است.

دانشمندان می‌گویند سیستم SMEAR-ULM می‌تواند سیگنال‌های حرارتی کوچک از ملانوم تهاجمی را بدون تکیه بر بیوپسی‌های تهاجمی نقشه‌برداری کند.

پرده‌برداری گرما از تومورهای نهان

مقدار بقای ملانوما هنگامی که پزشکان بیماری را سریع تشخیص خواهند داد، به نحوه چشمگیری بهبود می‌یابد. مشکل این است که کوچکترین تومورها زیاد تر در طول معاینات معمول با پوست طبیعی ترکیب خواهد شد.

تشخیص جاری تا این مدت به شدت به بازدید‌های بصری و به جستوجو آن بیوپسی بستگی دارد. این فرآیند می‌تواند ضایعات تهاجمی را در مرحله های اولیه خود از دست بدهد یا تبدیل عمل های غیرضروری برای نقاط بی‌زیان شود. به این علت، محققان کانادایی بر گرما، چیزی که تومورها به طور طبیعی تشکیل می‌کنند، تمرکز کردند.

سلول‌های سرطانی انرژی را سریع تر از بافت سالم می‌سوزانند. این فعالیت متابولیکی تفاوت‌های دمایی ظریفی را در سطح پوست تشکیل می‌کند. دانشمندان سال‌ها است که از این تاثییر آگاه می باشند، اما دوربین‌های حرارتی حاضر فاقد دقت ملزوم برای تبدیل آن به یک ابزار تشخیصی قابل مطمعن می باشند. روش «SMEAR-ULM» این معادله را تحول می‌دهد.

جینیانگ لیانگ(Jinyang Liang)، متخصص تصویربرداری فوق سریع و بیوفوتونیک می‌گوید: مقصد ما اراعه ابزاری با حداقل تهاجم برای تشخیص ملانوم‌های زیاد کوچک، اما هم چنان تهاجمی است.

او گفت: تعداد بسیاری از ملانوم‌های خطرناک برای غربالگری بصری زیاد کوچک می باشند و بیماران را در معرض سرطان‌هایی قرار خواهند داد که هم چنان بدون دقت به رشد خود ادامه خواهند داد.

این سیستم از طریق یک تکه کوچک از میکروسوزن‌های بدون درد که روی پوست قرار می‌گیرند، کار می‌کند. این سوزن‌ها نانوذرات خاکی کمیاب را درست زیر سطح قرار خواهند داد و چیزی را تشکیل می‌کنند که محققان آن را «خالکوبی هوشمند» موقت توصیف می‌کنند.

این ذرات همانند حسگرهای دمای میکروسکوپی عمل می‌کنند. هنگامی محققان نور نزدیک به فروسرخ را به پوست می‌تابانند، نانوذرات، نور مرئی ساطع می‌کنند. زمان زمان این تابش بسته به دمای محلی تحول می‌کند. سپس «SMEAR-ULM» جواب را در یک عکس سریع فوق سریع ثبت کرده و آن را به یک نقشه حرارتی دقیق تبدیل می‌کند.

سیستم‌های حسگر میکروسوزنی سنتی زیاد تر نیاز به اسکن‌های مکرر دارند که منفعت گیری از آنها را در بافت زنده دشوار می‌کند. تصویربرداری فروسرخ معمولی نیز با تاری و نویز عکس همراه است. این چنین اکثر سیستم‌های حرارتی فقط تومورهای بزرگتر از پنج میلی‌متر را تشخیص خواهند داد که به اندازه‌ای بزرگ است که پزشکان در طول معاینه نیز فهمید آن خواهد شد.

محققان می‌گویند «SMEAR-ULM» فراتر از این حد عمل می‌کند. یینگ‌مینگ لای(Yingming Lai) می‌گوید: ما همه اطلاعات ملزوم برای یک نقشه دمایی سریع را در یک عکس ثبت می‌کنیم. او گفت که این روش حتی در شرایط پیچیده درون‌تنی نیز پایدار می‌ماند.

فراتر از تشخیص ملانوما

این مطالعه از مدل‌های موش‌های مهندسی شده با جهش‌های ژنتیکی شبیه ملانومای انسانی منفعت گیری کرد. به حرف های محققان، نتایج مشخص می کند که این پلتفرم در نهایت می‌تواند به سمت آزمایش بالینی در افراد حرکت کند.

سیلوین ملوش(Sylvain Meloche) از محققان این مطالعه می‌گوید: اگرچه این مطالعه روی موش‌ها انجام شده است، اما این مدل حیوانی تغییرات ژنتیکی مشاهده شده در ملانوم‌های انسانی را تکرار می‌کند.

این تیم معتقد است که این فناوری در نهایت می‌تواند فراتر از تشخیص سرطان گسترش یابد. نسخه‌های آینده امکان پذیر سیگنال‌های بیولوژیکی فرد دیگر از جمله سطح pH و غلظت یون‌ها را رصد کنند و دری را به سوی کاربردهای گسترده‌تر تصویربرداری زیست‌پزشکی باز کنند.

اکنون، این پیروزی بر یک مقصد، یعنی تشخیص سرطان کشنده پوست قبل از این که چشم انسان بتواند آن را تشخیص دهد، متمرکز است.