เราสร้างสไลด์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่สามารถปรับปรุงการวินิจฉัยโรคมะเร็งได้ด้วยการเปิดเผย ‘สี’ 

เราสร้างสไลด์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่สามารถปรับปรุงการวินิจฉัยโรคมะเร็งได้ด้วยการเปิดเผย 'สี' 

NanoMslide สามารถจัดการแสงในระดับนาโน ทำให้เซลล์ “สว่างขึ้น” ด้วยคอนทราสต์ของสีที่สดใส ทำให้ง่ายต่อการจดจำเซลล์มะเร็ง (หรือความผิดปกติที่ไม่ร้ายแรง) ภายในเนื้อเยื่อ เครื่องมือนี้อาจช่วยลดความไม่แน่นอนในปัจจุบันเกี่ยวกับการตรวจหามะเร็งเต้านมในระยะเริ่มต้น ด้วยการให้วิธีการแยกแยะเซลล์ที่สามารถเป็นมะเร็งได้ทันที ด้วยการตรวจแมมโมแกรม การแยกแยะความผิดปกติของเต้านมจากมะเร็งเต้านมในระยะเริ่มต้นผ่านการตรวจชิ้นเนื้อมีความสำคัญมาก 

โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออัตราการวินิจฉัยผิดพลาดอาจสูงถึง 15%

การรวมเอานาโนเทคโนโลยีเข้ากับการวินิจฉัยทางการแพทย์ทำให้เกิดความท้าทายหลายประการ เราใช้เวลาหกปีในการพัฒนาเพื่อให้แน่ใจว่า NanoMslide จะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในท้ายที่สุด มันคือการผสมผสานระหว่างการผลิตชิ้นส่วนนาโนที่ล้ำสมัย การลองผิดลองถูกจำนวนมาก และความโชคดีเล็กน้อยที่นำไปสู่การพัฒนาของเรา

เป็นเวลาหลายทศวรรษที่นักวิจัยทราบว่าเซลล์มะเร็งมีแนวโน้มที่จะมีปฏิสัมพันธ์กับแสงในลักษณะที่แตกต่างจากเซลล์ปกติ นี่เป็นเพราะปัจจัยหลายประการ เช่น การกระจายตัวของโปรตีนภายในเซลล์และความแตกต่างของรูปร่างโดยรวม

ความท้าทายหลักคือความแตกต่างเหล่านี้อาจมีความละเอียดอ่อนมากและสามารถนำเสนอได้หลายวิธี วิธีการจำแนกเซลล์มะเร็งก่อนหน้านี้ (โดยไม่ใช้คราบหรือฉลาก) มักจะใช้อุปกรณ์กล้องจุลทรรศน์เฉพาะทางหรือเทคนิคที่ซับซ้อน

แต่วิธีการเหล่านี้ยากที่จะรวมเข้ากับเวิร์กโฟลว์ทางพยาธิวิทยาที่มีอยู่ และอาจต้องการการฝึกอบรมและความรู้จากผู้เชี่ยวชาญ ดังนั้นเราจึงใช้วิธีการที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง

ประสบความสำเร็จกับเนื้อเยื่อมนุษย์

แทนที่จะมุ่งเน้นไปที่การพัฒนากล้องจุลทรรศน์ให้ดีขึ้น เรามุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงสไลด์กล้องจุลทรรศน์แทน ด้วยการพัฒนาสารเคลือบผิวนาโนแบบพิเศษ เราได้ปรับเปลี่ยนพื้นผิวของสไลด์ไมโครสโคปธรรมดาและเปลี่ยนให้เป็นเซ็นเซอร์ขนาดใหญ่เพียงตัวเดียว สิ่งที่น่าทึ่งอย่างแท้จริงคือโครงสร้างของเซ็นเซอร์มีความกว้างเพียงไม่กี่ร้อยนาโนเมตร แต่มีการทำซ้ำด้วย

ความแม่นยำที่น่าทึ่งในพื้นที่หลายสิบเซนติเมตรหรือมากกว่านั้น

การรักษาระดับความแม่นยำนี้ ซึ่งจำเป็นสำหรับการผลิตที่เชื่อถือได้ในระดับนี้ ได้นำความก้าวหน้าในเทคนิคการผลิตชิ้นส่วนนาโนที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ในช่วงหกปีที่ผ่านมาเท่านั้น

NanoMslide เป็นเซ็นเซอร์ขนาดใหญ่ที่มีความสามารถด้านนาโนเทคโนโลยีล้ำสมัย ผู้เขียนจัดให้

เซ็นเซอร์ทำงานด้วยแสงที่มองเห็นได้ และเมื่อวัตถุ เช่น เนื้อเยื่อหรือเซลล์เดียวสัมผัสกับพื้นผิวของเซ็นเซอร์ สีต่างๆ จะถูกผลิตขึ้น ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่เราสามารถเพิ่มประสิทธิภาพเพื่อให้แพทย์อายุรเวชสามารถตรวจหาเซลล์ที่น่าจะเป็นมะเร็งได้เพียงแค่ดูที่เซลล์เหล่านั้น

สีย้อมที่ใช้ในปัจจุบันเพื่อย้อมเนื้อเยื่อ (เพื่อให้เห็นภาพรูปร่างและโครงสร้างของเซลล์) โดยปกติจะแสดงเป็นสีเดียวหรือสองสี NanoMslide แสดงเนื้อเยื่อด้วยคอนทราสต์ของสีที่สวยงาม ทำให้ง่ายต่อการแยกแยะเซลล์หลายประเภทในสไลด์เดียว

สำหรับการศึกษาของเรา เราได้ทดสอบสไลด์กับแพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านโรคมะเร็งเต้านม โดยใช้ทั้งแบบจำลองของเมาส์และเนื้อเยื่อของผู้ป่วย ทีมนักฟิสิกส์ นักวิจัยโรคมะเร็ง และนักพยาธิวิทยาเต้านมสามารถพัฒนาเทคโนโลยีต่อไปได้ด้วยการเริ่มต้นด้วยแบบจำลองสัตว์ขนาดเล็กที่มีลักษณะเฉพาะ

ในที่สุดเราก็มาถึงจุดที่เรามั่นใจได้ว่าสีเฉพาะบางสีที่มองเห็นได้บ่งชี้ถึงเซลล์มะเร็ง สิ่งนี้นำไปสู่การประเมินทางพยาธิวิทยาเพิ่มเติมกับเนื้อเยื่อของผู้ป่วย ซึ่งมีความซับซ้อนมากขึ้นในการวินิจฉัยในแง่ของการวินิจฉัย

แม้ในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายยิ่งกว่านี้ NanoMslide ก็แสดงได้อย่างแข็งแกร่ง นอกจากนี้ยังมีประสิทธิภาพสูงกว่าไบโอมาร์คเกอร์เชิงพาณิชย์บางตัว ซึ่งใช้เป็นตัวช่วยสำหรับการวินิจฉัยแบบเส้นเขตแดน (ซึ่งมะเร็งเป็นสิ่งที่แยกแยะได้ยากจากความผิดปกติที่ไม่ร้ายแรง)

เหมือนเปลี่ยนจากขาวดำเป็นโทรทัศน์สี

เนื่องจากเทคโนโลยีนี้ไม่ได้อาศัยการทำงานพิเศษใดๆ หรือปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุลที่เฉพาะเจาะจง จึงอาจนำไปใช้กับมะเร็งชนิดอื่นๆ ได้ แม้กระทั่งโรคประเภทอื่นๆ อีกวิธีหนึ่งที่กำลังดำเนินการอยู่คือการตรวจสอบผลลัพธ์ของการตรวจชิ้นเนื้อที่เป็นของเหลว เช่น การเช็ดล้างแก้ม เพื่อการวิเคราะห์ ณ จุดดูแลทันที

ในเดือนเมษายน เราโชคดีที่ได้รับประโยชน์จากการเปิดตัวเครื่องมือใหม่ที่ Australian National Fabrication Facility เพื่อให้สามารถขยายขนาดการผลิตได้ ซึ่งหมายความว่าสามารถย้าย NanoMslide จากการผลิตขนาดเล็กไปจนถึงขนาดกลางได้ ทำให้เราสามารถสำรวจการใช้งานต่างๆ จำนวนมาก และสร้างสไลด์ตามจำนวนที่จำเป็นสำหรับการตรวจสอบทางคลินิกเพิ่มเติม

เทคโนโลยีนี้ยังมีประโยชน์อย่างมากต่อพื้นที่ทางพยาธิวิทยาดิจิทัลที่กำลังเติบโต ซึ่งสีสดใสที่สร้างโดย NanoMslide สามารถช่วยพัฒนาอัลกอริธึมปัญญาประดิษฐ์ยุคใหม่เพื่อระบุสัญญาณของโรคได้

เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน