นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดได้พัฒนาระบบการถ่ายภาพแบบใหม่ที่ส่องแสงเนื้องอกในส่วนลึกของร่างกายและช่วยให้แพทย์สามารถดูรายละเอียดเล็กกว่า 1,000 เท่าก่อนหน้านี้ได้
Raman spectroscopy ใช้อนุภาคนาโนขนาดเล็กที่ถูกฉีดเข้าสู่ร่างกายเพื่อทำหน้าที่เป็นบีคอนสำหรับเลเซอร์ตามคำอธิบายวิธีการที่ตีพิมพ์ในฉบับออนไลน์ในสัปดาห์นี้เกี่ยวกับ กระบวนการของ National Academy of Sciences
เมื่อลำแสงเลเซอร์ด้านนอกร่างกายชนกับพวกเขาอนุภาคพิเศษจะปล่อยสัญญาณที่สามารถแปลงเป็นตัวบ่งชี้ที่มองเห็นได้ของตำแหน่งในร่างกาย สัญญาณที่แรงและยาวนานเหล่านี้สามารถส่งข้อมูลเกี่ยวกับเป้าหมายหลายโมเลกุลในเวลาเดียวกัน
“ โดยปกติแล้วเราสามารถวัดได้หนึ่งหรือสองอย่างในเวลาเดียว” ดร. ซันจีฟแซมแกมบิร์ผู้เขียนอาวุโสของรังสีวิทยาที่โรงเรียนแพทย์ของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าวในแถลงการณ์ที่เตรียมไว้ “ด้วยสิ่งนี้เราสามารถเห็น 10, 20, 30 อย่างพร้อมกัน”
ระบบใหม่ใช้เอฟเฟกต์ Raman ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อแสงถูกส่องบนวัตถุ แสงทำให้เกิดโฟตอนหนึ่งใน 10 ล้านโฟตอนที่กระเด็นออกจากโมเลกุลของวัตถุด้วยการเพิ่มหรือลดพลังงานที่เรียกว่าการกระจายของรามาน รูปแบบนี้เป็นรูปแบบที่สามารถวัดได้ที่ไม่ซ้ำกันซึ่งเรียกว่าลายนิ้วมือสเปกตรัมสำหรับโมเลกุลแต่ละประเภท
ทีมวิจัยของสแตนฟอร์ดทดสอบระบบของหนูฉีดด้วยอนุภาคนาโนรามานที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมต่าง ๆ แล้วดูหนูที่ถูกดมยาสลบภายใต้กล้องจุลทรรศน์พิเศษที่พวกมันสัมผัสกับแสงเลเซอร์ ยกตัวอย่างเช่นอนุภาคนาโนจะ “ติดแท็ก” ด้วยโปรตีนที่แตกต่างกันเพื่อค้นหาโมเลกุลเนื้องอกที่แตกต่างกัน
ในการทดลองเหล่านี้ทีมพบเป้าหมายเล็กกว่า 1,000 เท่าที่สามารถดูได้ด้วยการถ่ายภาพด้วยแสงที่แม่นยำที่สุด เนื่องจากผลของรามานคงอยู่ตลอดไปตราบใดที่อนุภาคยังคงอยู่ในร่างกายพวกมันก็สามารถทำงานเป็นสัญญาณได้
เนื่องจากการค้นพบเหล่านี้เทคนิคนี้อาจมีประโยชน์ในระหว่างการผ่าตัดเนื้องอกในมนุษย์โดยช่วยในการกำจัดเนื้อเยื่อมะเร็งที่มีขนาดเล็กที่สุดด้วยกล้องจุลทรรศน์
ห้องปฏิบัติการของ Gambhir กำลังศึกษาอนุภาคนาโน Raman เหล่านี้ต่อไปรวมถึงการปรับขนาดและขนาดยาให้เหมาะสมและประเมินความเป็นพิษที่เป็นไปได้ การทดลองทางคลินิกโดยใช้อนุภาคนาโนทองคำในมนุษย์ร่วมกับการส่องกล้องเพื่อบ่งชี้มะเร็งลำไส้ใหญ่ระยะเริ่มต้น