Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Metastaz ilerlemiş kanserin ayırt edici özelliği olduğundan ve tedaviyi ciddi şekilde zorlaştırdığından, erken teşhisi önemlidir. Bunu yapmanın bir yolu, kan örneklerinde dolaşımdaki tümör hücrelerini (CTC'ler) aramaktır.

Bununla birlikte, CTC'ler çok nadir olabilir ve hastanın kan dolaşımında bulunmalarına rağmen küçük kan örneklerinde tamamen bulunmayabilirler. Bu sorunu çözmek için araştırmacılar, diffüz in-vivo  akış sitometrisi (DiFC) adı verilen bir teknik geliştirdiler  . CTC'leri bir flüoresan madde ile etiketlemeyi, bir lazeri doğrudan bir arter üzerine tutmayı ve CTC'lerin sayısını saymak için bir detektör kullanarak yayılan flüoresan sinyallerinin yakalanmasını içerir. Umut verici olmakla birlikte, DiFC ölçümleri, esas olarak otofloresan (AF) olarak adlandırılan çevreleyen dokunun doğal floresanından kaynaklanan arka plan gürültüsünden ciddi şekilde etkilenebilir.

Tufts Üniversitesi ve Massachusetts, ABD'deki Northeastern Üniversitesi'nden ortak bir araştırma ekibi, aktif olarak bu konuyu ele almaya ve Northeastern grubu tarafından geliştirilen DiFC yöntemini yeni bir düzeye taşımaya çalışıyor. Araştırmacılar, Journal of Biomedical Optics'te (JBO) yayınlanan son çalışmalarında, Tufts grubu tarafından geliştirilen ve çift oranlı (DR) yaklaşımı olarak adlandırılan yeni bir yöntemin DiFC'deki gürültüyü en aza indirme ve böylece penetrasyon aralığını genişletme konusundaki yeteneklerini test ettiler.

DR yaklaşımı başlangıçta spektroskopi teknikleri için tasarlanmıştı ve şimdi DiFC için benimsenmiştir. Ortaya çıkan DR DiFC sistemi, uzayda dikkatlice düzenlenmiş iki lazer kaynağı ve iki dedektör kullanır. Teorik olarak, iki dedektörün sinyalleri birleştirilerek gürültü iptal edilebilir ve ölçülen ortamın yüzeyinin, örneğin cildin AF katkıları da DR yaklaşımı kullanılarak en aza indirilebilir. Bununla birlikte, DR DiFC'nin standart DiFC'ye göre gerçekten bir avantaj sağladığı koşullar belirsizliğini koruyor.

Araştırmacılar bu bilgi açığını üç şekilde ele aldılar. Çeşitli gürültü ve AF parametrelerinin yanı sıra farklı kaynak-dedektör konfigürasyonları kullanarak Monte-Carlo simülasyonları yürüttüler. Ayrıca, hücreyi taklit eden flüoresan mikrokürelere sahip yapay bir dokuyu taklit eden akış fantomunu kullanarak DR DiFC deneyleri gerçekleştirdiler. Son olarak ekip, doku tipi ve derinliği ile gürültünün değişimi hakkında fikir edinmek için farelerin derisinin AF'sini ve altta yatan kasını ölçtü.

Deneyler, DR tarafından iptal edilmeyen gürültü oranı yüzde 10'un altındaysa ve AF'ye katkılar yüzey ağırlıklıysa, yani hedef hacimde eşit olarak dağıtılmak yerine yüzeye yakın yerlerde daha yüksekse, DR DiFC'nin standart DiFC'den üstün olduğunu ortaya koydu. Bununla birlikte, farelerde yapılan deneylerin önerdiği gibi, AF tipik olarak ciltte alttaki kastan çok daha yüksektir, bu da DR DiFC'nin çoğu durumda standart DiFC'ye göre bir avantaj sunabileceğini ima eder. Özellikle, AF homojen olmaktan ziyade yüzeye yakınsa daha yüksekse, DR DiFC standart DiFC'den önemli ölçüde daha yüksek bir penetrasyon aralığına sahipti.

Genel olarak, bu çalışmanın bulguları, kan dolaşımındaki flüoresan molekülleri invaziv olmayan bir şekilde saptamak için ortaya çıkan bir teknik olarak DR DiFC'nin geliştirilmesinde çok önemli olacaktır. Bu yöntem, doktorların hastaların kanındaki kanser hücrelerini numune almak zorunda kalmadan hızlı bir şekilde tespit etmesini sağlayarak metastaz teşhisini daha basit ve daha doğru hale getirecektir. Gelecekte diğer hücre tiplerine ve hatta sistemik moleküllere genişletilebilir.

Kaynak: eurekalert.org