טכניקת הדמיה חדשנית לננו-תרמומטריה אופטית דינמית: מדידת טמפרטורה ב-2D, ללא מגע, עם מצלמת צילום יחיד מהיר במיוחד

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס


טכניקת הדמיה חדשה, שפותחה על ידי צוותים של הפרופסורים Jinyang Liang ופיורנצו Vetrone ב-Institut National de la recherche scientifique (INRS), יכולה למדוד טמפרטורה בדו-ממד, ללא מגע, וברגע אחד. תוצאות המחקר שלהם פורסמו בכתב העת תקשורת טבע. זיהוי טמפרטורה מדויק זה בזמן אמת יוכל יום אחד לשפר את הטיפול הפוטותרמי ולעזור באבחון מוקדם של סרטן העור.

טכנולוגיה זו, הידועה כ-SPLIT (Photoluminescence Lifetime Imaging thermometry) מבוססת על הארה של ננו-חלקיקים מסוממים עם יוני אדמה נדירים. "הם נחשבים כננו-תרמומטרים מכיוון שתכונות האור שלהם משתנות עם טמפרטורת הסביבה. הם גם תואמים ביולוגית", אומר פרופסור Vetrone, חלוץ בתחום המחקר הזה.

במקום לדמיין את הזוהר נקודה אחר נקודה, וזה גוזל זמן, SPLIT משתמשת במצלמה חדשנית במהירות גבוהה במיוחד כדי לעקוב אחר כמה מהר מתפוררת הזוהר של ננו-חלקיקים אלה בכל נקודה מרחבית. "המצלמה שלנו שונה מזו הנפוצה, שבה כל לחיצה נותנת תמונה אחת: המצלמה שלנו פועלת על ידי לכידת כל התמונות של אירוע דינמי לתוך תמונת מצב אחת. ואז אנחנו משחזרים אותן, אחת אחת", אומר שיאנגלי ליו, סטודנט לדוקטורט ב-INRS והמחבר הראשי של מאמר זה.

לאחר מכן ניתן לחוש את הטמפרטורה על ידי בדיקה באיזו מהירות האור הנפלט דועך. מכיוון שזה בזמן אמת, SPLIT יכול לעקוב אחר התופעה בזמן שהיא מתרחשת. בפעם הראשונה, הוא מאפשר את תרמומטריית הארה תוך שימוש בחייו של הננו-חלקיק עם דגימה נעה. "בהשוואה לטכניקות תרמומטריה קיימות, SPLIT מהיר יותר ובעל רזולוציה גבוהה יותר. זה מאפשר חישת טמפרטורה מדויקת יותר עם פתרון מתקדם וחסכוני כאחד", מוסיף פרופסור ליאנג, מומחה להדמיה מהירה במיוחד.

יישומי בריאות

הפרופסורים Liang ו-Vetrone מאמינים שטכנולוגיית SPLIT יכולה, בין היתר, להגביר את היכולת לזהות ולטפל בסרטן העור. כיום, היכולת לזהות מלנומות, וליתר דיוק מיקרו-מלנומות, עדיין מוגבלת. גישות האבחון הקיימות מוגבלות על ידי הפולשנות, הרזולוציה והדיוק שלהן, מה שמוביל למספר רב של ביופסיות מיותרות.

ניתן להשתמש בתרמומטריה אופטית כדי לזהות תאים סרטניים, שחילוף החומרים המהיר שלהם מוביל לטמפרטורה גבוהה מזו של רקמה רגילה, מה שהופך אותם לגלויים יותר עם SPLIT.

כדי לזהות מלנומה, מרפאות יכולות להשתמש במצלמה תרמית, אך הרזולוציה נמוכה. "SPLIT מסמן שלב חשוב בפיתוח הטכני. ברזולוציה גבוהה, ניתן היה להשתמש בטכנולוגיה כדי לאתר במדויק את השומה הסרטנית", אומר פרופסור ליאנג.

מעבר לזיהוי, ניתן להשתמש בטכנולוגיה זו גם לניטור מינון האור במהלך סוגים מסוימים של טיפול. לדוגמה, טיפול פוטותרמי תוקף תאים סרטניים באמצעות החום הנוצר מחשיפה לאור קרוב לאינפרא אדום. "אנחנו רוצים למגר את הסרטן, אבל לא את הרקמה שמסביב, כך שאם הטמפרטורה גבוהה מדי, ניתן להפחית את הטיפול או להפסיק לזמן מה. אם הוא נמוך מדי, נוכל להגביר את האור כדי לקבל את המינון הנכון". אומר Vetrone.

בשנת 2020, האגודה הקנדית לסרטן העריכה כי 8,000 קנדים אובחנו עם סוג זה של סרטן בלבד.

מקור הסיפור:

חומרים המסופק על ידי המכון הלאומי למחקר מדעי – INRS. מקור נכתב על ידי אודרי-מוד וזינה. הערה: ניתן לערוך את התוכן לפי הסגנון והאורך.

.



קישור לכתבת המקור – 2021-11-09 15:50:56

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר