NanoMslide i brug. (La Trobe University) Det kaldes NanoMslide: Fem år i udvikling, det er i stand til at arbejde sammen med et konventionelt mikroskop for at bringe Kræft celler ud i forskellige farver, hvilket gør det muligt for eksperter at opdage tegn på sygdommen meget lettere.
Den nye teknologi er baseret på plasmoners fysik – svingninger i ladede partikler, såsom elektroner. Tynde lag af sølv giver hele felter af fritgående elektroner, som, når de stimuleres af lys, stiller sig op på en bestemt måde.
At stikke små porer i nanostørrelse ind i sølvet manipulerer lysets struktur, så når det passerer op gennem væv, vil visse farver blive udvalgt, hvilket producerer et spektrum, der afhænger af subtile forskelle i prøvens struktur og – hvad der er vigtigt – dets egne elektronkonfigurationer.
Effektivt bliver objektglasset til en sensor, der afslører sammensætningen af cellerne placeret på det gennem et farvekodet lysshow. Det lover at muliggøre sygdomsdiagnose, der er lavet tidligere og hurtigere end før, uden den arbejdskrævende påføring af pletter, der risikerer at beskadige prøver.
Kræftceller fremhævet under mikroskopet. (La Trobe University)
'Da jeg første gang så på et væv under mikroskopet på NanoMslide, var jeg utrolig begejstret,' siger biokemiker Belinda Parker fra La Trobe University i Australien.
'For første gang så jeg kræftceller, der bare dukkede op hos mig. De havde en anden farve end det omgivende væv, og det var meget nemt at skelne dem fra omgivende celler.'
Parker og hendes kolleger beskriver forskellen som at gå fra sort/hvid fjernsyn til farve - så noget af et spring. Med eksisterende teknikker kan forsøg på at identificere kræftceller under et mikroskop være lidt som at lede efter en nål i en høstak.
Holdet brugte en række avancerede fremstillingsteknikker, hvoraf nogle kun lige er blevet udviklet, til at producere deres dias. Når først teknologien er opskaleret, skulle den vise sig at være nyttig i en række medicinske og ikke-medicinske omgivelser.
Disse nanoteknologiglas kræver meget mindre forberedelsestid end eksisterende teknikker, og resultater kan opnås på så lidt som 10 minutter. I tidskritiske situationer – for eksempel at beslutte hvilke dele af en tumor der skal fjernes under operationen – er det enormt fordelagtigt.
'Nuværende tilgange til billeddannelse af væv er ofte afhængige af farvning eller mærkning af celler for at gøre dem synlige under mikroskopet,' siger fysiker og kemiker Brian Abbey , også fra La Trobe University.
'Selv med farvning eller mærkning kan det være en udfordring for patologer at opdage cancerceller med risiko for, at nogle prøver bliver fejldiagnosticeret, især i de meget tidlige stadier af sygdommen.'
Så effektiv som NanoMslide er, er forskerne stadig ikke helt sikre på, hvad der adskiller de forskellige farver: Det kan være proteinerne i cellerne, foreslår de, eller noget, der har med celleskeletterne at gøre, eller hvordan cellerne er organiseret.
En undersøgelse er allerede blevet afsluttet, der viser, hvordan nanoteknologien forbedrer processen med at udvælge tidligt stadie brystkræft fra godartede læsioner, ved hjælp af både menneskeligt væv og en musemodel: visuelt viste kræftcellerne 'god differentiering' fra andre celler, siger forskerne. rapport.
Holdet er nu overbevist om, at NanoMslide kan tilpasses til at lede efter en række forskellige typer kræft og endda forskellige sygdomme helt. Dets skabere arbejder i øjeblikket på at få teknologien til en form, der kan bruges kommercielt.
'Vores vision er at udvide vores teknologi til at hjælpe med diagnosticering af en række andre kræftformer ved at analysere alle mulige vævssnit samt anvendelse i plantebiologi og landbrug,' siger Abbey .
Forskningen er publiceret i Natur .