Le microscope miniature identifiera les cellules cancéreuses en temps réel


Le microscope miniature identifiera les cellules cancéreuses en temps réel

L'identification des cellules cancéreuses n'est pas un processus rapide ou simple. Il peut prendre des jours pour qu'un échantillon soit traité, examiné et renvoyé d'un laboratoire de pathologie. Jusqu'à présent, c'est le cas.

Un nouveau microscope à taille de stylo pourrait révolutionner les diagnostics.

Crédit d'image: Dennis Wise / University of Washington

Un chirurgien opérant sur une tumeur cérébrale ne veut pas enlever plus de tissu que nécessaire. Les conséquences de l'élimination de trop de matières cérébrales peuvent être sévères.

De la même façon, le chirurgien est désireux d'éliminer l'intégralité de la croissance cancéreuse; Les conséquences de laisser un résidu cancéreux sont également sévères.

Dans l'état actuel des choses, cet équilibre ne peut être géré que par les sens du chirurgien. Il doit palper la zone et l'inspecter visuellement pour les cellules restantes.

Pour déterminer de manière complète et définitive si une cellule est cancéreuse, un échantillon doit être envoyé à un laboratoire de pathologie. Là, l'échantillon sera congelé, tranché, taché et monté. C'est seulement alors qu'il sera inspecté par un pathologiste avant que les résultats ne soient renvoyés.

Tout le processus peut prendre des jours. Cependant, un chirurgien ne peut pas laisser le crâne d'un patient ouvert à l'air pendant ce temps.

La naissance du mini-microscope

Une invention révolutionnaire qui a le potentiel de nous débarrasser de ce jeu d'attente est actuellement perfectionnée par l'Université de Washington. L'appareil, pas beaucoup plus grand qu'un stylo, permettra aux chirurgiens d'observer leur patient au niveau cellulaire, là-bas et là-bas.

Ce mini-microscope incroyable est en cours de développement en collaboration avec l'Université de Stanford, le Memorial Sloan Kettering Cancer Center et le Barrow Neurological Institute. Le travail en cours a récemment été publié en Optique biomédicale Express .

L'auteur principal Jonathan Liu explique les avantages évidents pour le chirurgien:

Être capable de zoomer et de voir au niveau cellulaire au cours de la chirurgie les aiderait vraiment à différencier avec précision les tumeurs et les tissus normaux et à améliorer les résultats des patients.

Ce n'est pas seulement dans le domaine de la neurochirurgie que cette avancée technologique pourrait être utile. Les dentistes rencontrent systématiquement une lésion suspecte ou inattendue dans la bouche d'un patient. Dans ces situations, il est important d'errer sur le côté de la prudence, d'acciser le tissu et de l'envoyer pour analyse.

Ces patients sont soumis à des procédures qui, le plus souvent, se révèlent inutiles; Cela exerce également une pression supplémentaire sur les laboratoires de pathologie.

Un microscope miniature pourrait éliminer la nécessité de nombreuses procédures superflues; Dans les cliniques dermatologiques, par exemple, il pourrait être utilisé pour définir rapidement quelles taches nécessitent une enquête plus approfondie.

La technologie derrière le nouveau microscope

Les plus petits microscopes actuellement disponibles sont à peu près la taille d'un sèche-cheveux. Les efforts antérieurs de miniaturisation ont été au détriment de certains aspects de la qualité de l'image, que ce soit le champ de vision, le contraste ou la vitesse de traitement.

Quand il s'agit d'équilibrer ces compromis, Liu se sent "comme si ce dispositif fait l'un des meilleurs emplois jamais". Voici quelques exemples du nouveau microscope en action:

Les diapositives à gauche montrent des échantillons des images en temps réel du microscope miniature, par rapport aux résultats d'un laboratoire de pathologie clinique de plusieurs jours à droite.

Crédit d'image: University of Washington

Le microscope effectue sa magie à l'aide d'une microscopie confocale à double axe. Cette technologie permet à l'opérateur de voir à travers des tissus opaques jusqu'à 0,5 mm de profondeur. Liu explique les défis de voir à cette profondeur:

Essayer de voir sous la surface du tissu est comme essayer de conduire dans un brouillard épais avec vos faisceaux élevés sur - vous ne pouvez vraiment pas voir beaucoup en face de vous. Mais il y a des astuces que nous pouvons jouer pour voir plus profondément dans le brouillard, comme un feu de brouillard qui s'allume sous un angle différent et réduit l'éblouissement.

En microscopie standard, une tranche physique d'un tissu doit être prise. La microscopie confocale, développée pour la première fois en 1955, permet aux scientifiques de créer une tranche virtuelle de plusieurs micromètres de profondeur, donnant des détails supplémentaires. Il a l'avantage supplémentaire de donner une profondeur accrue à l'image résultante.

Une technologie appelée «balayage linéaire» est également utilisée pour accélérer le traitement de l'image. À l'aide de miroirs micro-électriques-mécaniques (MEMS), le faisceau balaye la ligne de tissus par ligne et construit une image. La vitesse est essentielle avec un appareil portatif, avec un opérateur moins stationnaire, le flou est une préoccupation évidente.

Initialement, le microscope sera testé comme un outil de dépistage du cancer; L'équipe espère que, dans les 2 à 4 ans, elle sera diffusée dans d'autres contextes cliniques. Si elle est déployée à grande échelle, ce microscope miniaturisé verra une réduction des procédures médicales inutiles et un taux de réussite plus élevé dans la chirurgie d'élimination des tumeurs.

Dans d'autres nouvelles optiques, Medical-Diag.com A récemment couvert le développement d'un microscope à téléphones intelligents capable de détecter rapidement les parasites sanguins.

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