Ученые создали сверхчувствительную систему визуализации для раннего выявления рака

Исследователи из Мичиганского государственного университета разработали компактную систему рамановской визуализации, способную надежно отличать раковые ткани от здоровых. Эта технология может помочь в более раннем выявлении онкологических заболеваний.

Исследователи разработали чувствительную систему рамановской визуализации, которая может обнаруживать очень слабые сигналы от SERS-наночастиц, связывающихся с опухолевыми маркерами. Предоставлено: Чжэнь Цю, Мичиганский государственный университет.

Система предназначена для обнаружения крайне слабых сигналов от наночастиц с поверхностно-усиленным комбинационным рассеянием света (SERS), которые сконструированы для прикрепления к опухолевым маркерам. После нанесения на образец система считывает их сигнал и автоматически выделяет области с высокой вероятностью наличия опухолевой ткани.

«Традиционные методы диагностики рака требуют много времени и труда, так как включают окрашивание образцов тканей и их изучение патологом. Хотя наша система не заменит патологию сразу, она может служить инструментом быстрого скрининга для ускорения постановки диагноза», — пояснил руководитель исследовательской группы Чжэнь Цю.

Как сообщается в журнале Optica, система способна различать раковые и здоровые клетки, обнаруживая сигналы примерно в четыре раза слабее, чем коммерческие аналоги. Такая чувствительность достигнута за счет комбинации перестраиваемого лазера и сверхчувствительного сверхпроводящего нанопроволочного однофотонного детектора (SNSPD).

«Эта технология в перспективе может привести к созданию портативных или интраоперационных устройств, которые позволят клиницистам выявлять рак на более ранних стадиях, повышать точность биопсии и контролировать прогрессирование заболевания с помощью менее инвазивных тестов», — отметил Цю.

В ходе испытаний система продемонстрировала сильный контраст между опухолевыми образцами (включая клетки рака молочной железы и мышиные опухоли) и здоровыми тканями. Для дальнейшего перехода к клиническому использованию исследователям необходимо повысить скорость работы системы и провести дополнительные валидационные исследования.