Eine große Herausforderung für die Krebs-Chirurgen zu bestimmen, wo genau sich ein tumor anfängt und wo es endet. Entfernen von zu viel Gewebe kann es zur Beeinträchtigung der normalen Funktionen, aber nicht, dass man genug kann bedeuten, dass die Krankheit könnte wiederkehren. Die „MasSpec Pen“, ein handheld-Gerät in Entwicklung, könnte eines Tages ermöglichen Chirurgen zu unterscheiden zwischen Krebszellen und gesunden Gewebes mit größerer Gewissheit in Sekunden, während in den op-Raum. Heute, berichten Forscher erste Ergebnisse Ihrer Anwendung in der human-Operationen.
Die Forscher präsentieren Ihre Ergebnisse bei der American Chemical Society (ACS) Fallen 2019 National Meeting & Exposition.
„Es ist gezeigt worden, mit umfangreichen klinischen Daten, die hochwirksame Operationen sind diejenigen, die entfernen die meisten Krebs -, aber auch die Erhaltung der meisten normalen Gewebe“, sagt principal investigator Livia Eberlin, Ph. D. „Wir haben das MasSpec Pen, weil wir dachten, es wäre wunderbar, wenn gab es eine Technologie, die könnte eigentlich auch molekulare Informationen direkt in den op-Raum in lebendem Gewebe innerhalb eines zeitlichen Rahmens, die beschleunigen könnte chirurgische Entscheidungen.“
Überraschend, dass die häufigste Methode, die Mediziner derzeit verwenden, um zu bestimmen, tumor-Ränder oder überprüfen die Diagnose ist 100 Jahre alt: Histopathologie. Mit dieser Technik wird eine Gewebeprobe extrahiert wird während der Operation und zu einem anderen Labor genommen. Die Probe wird in der flash-gefroren, geschnitten, gefärbt und untersucht mit einem Mikroskop. Insgesamt kann dieses Verfahren dauert durchschnittlich 30 Minuten. Mittlerweile, den der patient immer noch unter Narkose und der Chirurg sind Links warten. Darüber hinaus, während die Histopathologie ist wirksam für viele Operationen, vor allem für die Krebse, der Prozess kann aber auch subjektiv, weil die Artefakte aus der gefrierprozess kann erschweren die interpretation, Eberlin erklärt.
Um diese Herausforderungen zu überwinden, Eberlin und Kollegen an der Universität von Texas in Austin entwickelt die MasSpec Stift, handheld und biokompatibel angeschlossene Gerät ein high-performance-Massen-Spektrometer. Das Gerät schnell identifiziert die molekulare Profil von Gewebe ausgesetzt, die während einer Operation durch die erste Hinterlegung ein kleines Tröpfchen Wasser auf das Gewebe-Oberfläche für etwa drei Sekunden. Neben der Tröpfcheninfektion übertragen wird, um das Massenspektrometer, wo die Moleküle aus dem Gewebe identifiziert werden. Schließlich, machine-learning-algorithmen Kamm durch die molekularen Informationen zur Verfügung stellen und eine vorausschauende Diagnose, die ein Arzt tun kann.
„Wir haben entwickelt, die MasSpec Stift, so dass der Chirurg nur berühren muss das Gewebe mit dem Stift, und das system auslösen, die mit einem Fußpedal,“ Eberlin, sagt. „Von dort aus ist alles codiert und automatisiert werden, so dass der gesamte Prozess abgeschlossen ist in unter 10 Sekunden.“
So weit die MasSpec Pen wurde getestet auf mehr als 800 menschlichen Geweben ex vivo, einschließlich der normalen und Krebs der Brust -, Gehirn -, Bauchspeicheldrüsen -, Schilddrüsen -, Lungen-und Eierstock-Gewebe. Das team testet jetzt die MasSpec Stift in vivo, in einer Laufenden klinischen Studie an der Texas Medical Center mit menschlichen Patienten, die während der Schilddrüsen -, Brust-und Bauchspeicheldrüsen-Operationen. Frisch exzidierter Patienten Gewebe auch wird analysiert und zeigt vielversprechende Ergebnisse.
„Wir sind die stetige Forschung und Entwicklung dieser Technologie in meinem Labor durch die ständige Verbesserung unserer Technologie und die überprüfung seiner Leistung über verschiedene Krebsarten,“ Eberlin, sagt. „Wir werden auch die Erforschung neuer Anwendungen in der Chirurgie, einschließlich minimal-invasive chirurgische Verfahren, als auch außerhalb der op-Raum in der Forensik und landwirtschaftlichen Anwendungen.“