Photoacoustics Og Molecular Imaging Technology
Within noen år, kan det være mulig å diagnostisere kreft uten kirurgiske biopsier. Dette vil være mulig på grunn av photoacoustics og molekylær avbildning. Begge disse teknologiene vil hjelpe forskerne når de prøver å forstå hvordan kreft oppfører seg i kroppen.
Alexander Graham Bell fant photoacoustics over hundre tjuefem år siden. Han fant at en tynn, roterende skive frigjøres lydbølger når de treffes av en stråle av lys. Bell hørte lyden gjennom et stetoskop. De absorberte fotoner fra lyset oppvarmet disken. Hastigheten ved hvilken platen roteres tilpasset frekvensen av lydbølgene.
I dagens fotoakustiske systemer blir en puls av lys sendt inn i et biologisk medium. Innenfor denne plass, blir lyset enten forandret retning eller absorbert. Dette skaper en romlig fordeling full av lydkilder. Disse lydene blir deretter oversatt til bilder av akustiske sensorer. Anordningen kan vise egenskapene til molekylene in vivo ved høy oppløsning.
Den spredning av lys er avhengig av vevet som blir skannet. For eksempel, når blodet er skannet, deoxygenated og oksygenrikt blod fremstå annerledes. Dette gjør at enheten til å oppdage funksjoner som vener og arterier. Det er ikke nødvendig å injisere et radioaktivt fargestoff i blodet. Detaljene produsert er sånn av en MR eller CT scan. Molecular avbildning, men er mye mer kostnadseffektiv. Det kan utføres med en håndholdt enhet i stedet for en stor, million-dollar-maskin.
Forskere kan samle skarpe bilder ved å binde enkelte biomarkører til gull nanopartikler. De kan være koblet til en spesiell kinase og deretter ledet inn i kroppen. Nanopartiklene vil da binde med andre kinaser, slik at de skiller seg ut i bildet. Med kreft, visse kinaser skille visse biologiske prosesser i svulster. Tilstedeværelsen av disse kjemikalier bidrar til å forutsi hvor godt tumorer vil reagere på kjente behandlinger.
Molecular avbildning kan hjelpe forskere med både diagnostisering og vurdering av kreft. Sin første bruk er å finne en prognose. Den gjør dette ved å oppdage biomarkører som indikerer hastigheten på metastase og angiogenese. Denne hastigheten er med på å bestemme hvor aggressiv behandling bør være. Sin andre bruker den til å gjøre forutsigelser. Kjemoterapi behandlinger binde med spesielle terapeutiske mål i en kreftcelle. Imaging kan hjelpe forskerne se hva målene er til stede. Dette vil hjelpe dem å velge riktig kurs kjemoterapi.
En tredje bruk er å tillate onkologer for å se pågående respons på behandling. De kan lett se effekten av kreftbehandling og endre kurs om nødvendig. En fjerde bruk er å øke forståelsen av kreft biologi. Dette vil bidra til onkologer for å forstå hvorfor noen pasienter er mer mottagelig for behandling enn andre.
Foto-akustisk molekylær avbildning kan hjelpe biopsi nåler inn i vevet. På den annen side, fordi den måler oksygennivå, kan leger si ved å skanne hvorvidt eller ikke en svulst er kreft. Imaging kan også utvikle seg til fototermiske kreftbehandling. Stråling kan endres til termisk energi. At energi vil ødelegge kreftceller. Detaljerte bilder vil bidra til å lokalisere behandlingen. Dette vil redusere skade på friskt vev.
Photoacoustics og molekylær avbildning gi kritiske innsikt i kreft atferd. Ved å hjelpe leger til å forstå kreft oppførsel, det forbedrer utfall og livskvalitet for pasientene. Teknologien kan en dag erstatte MRI og CT-skanning. Det kan også gjengi kirurgisk biopsi helt unødvendig.
