تشخیص تومور مغزی با یک قطره خون
به گزارش روابط عمومی پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، گروهی از محققان در یک مطالعه از توسعه حسگر زیستی که می تواند تومور های مغزی را با بررسی کمتر از یک قطره خون تشخیص دهد، خبر داده اند.
طبق گفته مؤسسه ملی سرطان با وجود پیشرفت‌های قابل توجه، مرگ و میر ناشی از تومور‌های مغزی همچنان بالا است. تشخیص های دقیق تر ممکن است وضعیت را بهبود بخشد، اما بافت برداری ها تهاجمی هستند و ممکن است برخی اطلاعات مهمی که باید پزشکان در مورد ساختار تومور بدانند را ارائه ندهند.
به نقل از تی ان، در همین حال، روش های مبتنی بر تصویربرداری، حساسیت و وضوح کافی را ارائه نمی دهند. اکنون، گروهی از محققان انجمن شیمی آمریکا، یک حسگر زیستی ابداع کرده اند که می تواند به پزشکان در تشخیص دقیق سرطان مغز از جزئی از نمونه خون کمک کند.
برای درمان مؤثر سرطان مغز، پزشکان نه تنها باید وجود تومور بدخیم را تأیید کنند، بلکه باید تشخیص دهند که آیا تومور از همان ناحیه نشأت گرفته است (تومور اولیه) یا از سایر اندام ها (تومور ثانویه) به مغز منتقل شده است.
پزشکان همچنین باید بدانند که تومور در کجای اندام قرار دارد. از آنجایی که هیچ روش تشخیصی موجود نمی تواند این کار را بدون جراحی یا ضربه دردناک به ستون فقرات انجام دهد، محققان می خواستند یک آزمایش غیرتهاجمی با استفاده از مقدار کمی سرم خون ایجاد کنند.
محققان در این مطالعه از پرتو‌های لیزری با شدت بالا برای تشکیل نانولایه‌های سه بعدی اکسید نیکل نیکل (nickel-nickel oxide) بر روی یک تراشه نیکل استفاده کردند. این فرآیند به ایجاد یک بیوسنسور/حسگر زیستی فوق حساس منجر شد که به آن ها اجازه می داد مقادیر بسیار کمی از مواد مشتق شده از تومور مانند اسید های نوکلئیک، پروتئین‌ها و لیپید‌ها را که از سد خونی-مغزی وارد گردش خون می شوند، شناسایی کنند.
این حسگر این اجزا را با استفاده از روشی به نام طیف سنجی رامان ارتقا یافته سطحی (SERS) شناسایی کرد که این روش پروفایل های مولکولی خاصی را برای هر نمونه ایجاد می کرد. سپس محققان این پروفایل ها را با یک شبکه عصبی عمیق تجزیه و تحلیل کردند تا شواهدی از تومور مغزی پیدا کنند و نوع آن را تعریف کنند و همچنین محل آن را در مغز پیش بینی کنند.
تومور مغزی چیست ؟
تقریبا تمام سلول های بدن همواره در حال رشد و تکثیر هستند و به صورت مداوم سلول جدید جایگزین سلول پیری می شود که از بین می رود؛ جالب اینکه سلول عصبی جزء معدود سلول هایی است که تکثیر پیدا نمی کند و سلول های خونی و پوست و مخاط بدن بیشترین میزان تکثیر را دارند.
تومور در واقع سلول های خود بدن است که رشد آنها از کنترل خارج شده و به سرعت تکثیر می شوند و معمولا توده ای ایجاد می کنند که به صورت مداوم در حال بزرگ شدن است است؛ بافت های سالم را تحت فشار قرار می دهد که در این صورت احتمالا “خوش‌خیم” خواهد بود و یا به بافت های اطراف نفوذ می کند، خون رسانی بافت های سالم را به سمت خود می کشد و گاهی از محل خود جدا شده و به سایر نقاط بدن حمله می کند که به آن “متاستاز” می گویند و در مورد تومور های بدخیم اتفاق می افتد. در واقع آنچه باعث بدخیمی و خطرناک تر شدن یک تومور می شود سرعت تکثیر بسیار زیاد و متاستاز آن است.
اصطلاح تومور مغزی برای هر فردی اضطراب آور و نگران کننده خواهد بود چرا که همه می دانند که مغز، جایگاه تفکر، احساس، حافظه، حس و حرکت اندام ها، تکلم، بینایی و شنوایی است. این تومور ها ممکن است از انواع بافت های داخل جمجمه منشا بگیرند؛ سلول های عصبی، سلول های حمایتی بافت های عصبی، پرده‌های اطراف مغز، استخوان جمجمه، عروق مغزی و بافتهای باقی مانده از دوران جنینی.
طبق گفته مؤسسه ملی سرطان با وجود پیشرفت‌های قابل توجه، مرگ و میر ناشی از تومور‌های مغزی همچنان بالا است. تشخیص های دقیق تر ممکن است وضعیت را بهبود بخشد، اما بافت برداری ها تهاجمی هستند و ممکن است برخی اطلاعات مهمی که باید پزشکان در مورد ساختار تومور بدانند را ارائه ندهند.
به نقل از تی ان، در همین حال، روش های مبتنی بر تصویربرداری، حساسیت و وضوح کافی را ارائه نمی دهند. اکنون، گروهی از محققان انجمن شیمی آمریکا، یک حسگر زیستی ابداع کرده اند که می تواند به پزشکان در تشخیص دقیق سرطان مغز از جزئی از نمونه خون کمک کند.
برای درمان مؤثر سرطان مغز، پزشکان نه تنها باید وجود تومور بدخیم را تأیید کنند، بلکه باید تشخیص دهند که آیا تومور از همان ناحیه نشأت گرفته است (تومور اولیه) یا از سایر اندام ها (تومور ثانویه) به مغز منتقل شده است.
پزشکان همچنین باید بدانند که تومور در کجای اندام قرار دارد. از آنجایی که هیچ روش تشخیصی موجود نمی تواند این کار را بدون جراحی یا ضربه دردناک به ستون فقرات انجام دهد، محققان می خواستند یک آزمایش غیرتهاجمی با استفاده از مقدار کمی سرم خون ایجاد کنند.
محققان در این مطالعه از پرتو‌های لیزری با شدت بالا برای تشکیل نانولایه‌های سه بعدی اکسید نیکل نیکل (nickel-nickel oxide) بر روی یک تراشه نیکل استفاده کردند. این فرآیند به ایجاد یک بیوسنسور/حسگر زیستی فوق حساس منجر شد که به آن ها اجازه می داد مقادیر بسیار کمی از مواد مشتق شده از تومور مانند اسید های نوکلئیک، پروتئین‌ها و لیپید‌ها را که از سد خونی-مغزی وارد گردش خون می شوند، شناسایی کنند.
این حسگر این اجزا را با استفاده از روشی به نام طیف سنجی رامان ارتقا یافته سطحی (SERS) شناسایی کرد که این روش پروفایل های مولکولی خاصی را برای هر نمونه ایجاد می کرد. سپس محققان این پروفایل ها را با یک شبکه عصبی عمیق تجزیه و تحلیل کردند تا شواهدی از تومور مغزی پیدا کنند و نوع آن را تعریف کنند و همچنین محل آن را در مغز پیش بینی کنند.
با استفاده از پلتفرم بافت برداری مایع، محققان می توانند سرطان مغز را تنها از پنج میکرولیتر سرم خون تشخیص دهند و می توانند آن را با حساسیت ۱۰۰ درصد از سرطان پستان، ریه و روده بزرگ تشخیص دهند. آنها موفقیت مشابهی در تشخیص تومور‌های مغزی اولیه از تومور‌های ثانویه داشتند که از ریه یا پستان به مغز متاستاز شده بودند. تجزیه و تحلیل مشخصات همچنین به محققان اجازه داد تا با دقت ۹۶ درصد تعیین کنند که تومور در کدام یک از ۹ بخش مغز قرار دارد. محققان می گویند ماهیت غیر تهاجمی این آزمایش باید به متخصصان مراقبت های بهداشتی اجازه دهد تا پیشرفت سرطان را در طول زمان نظارت کنند تا بتوانند تصمیمات درمانی بهتری بگیرند.
تقریبا تمام سلول های بدن همواره در حال رشد و تکثیر هستند و به صورت مداوم سلول جدید جایگزین سلول پیری می شود که از بین می رود؛ جالب اینکه سلول عصبی جزء معدود سلول هایی است که تکثیر پیدا نمی کند و سلول های خونی و پوست و مخاط بدن بیشترین میزان تکثیر را دارند.
تومور در واقع سلول های خود بدن است که رشد آنها از کنترل خارج شده و به سرعت تکثیر می شوند و معمولا توده ای ایجاد می کنند که به صورت مداوم در حال بزرگ شدن است است؛ بافت های سالم را تحت فشار قرار می دهد که در این صورت احتمالا “خوش‌خیم” خواهد بود و یا به بافت های اطراف نفوذ می کند، خون رسانی بافت های سالم را به سمت خود می کشد و گاهی از محل خود جدا شده و به سایر نقاط بدن حمله می کند که به آن “متاستاز” می گویند و در مورد تومور های بدخیم اتفاق می افتد. در واقع آنچه باعث بدخیمی و خطرناک تر شدن یک تومور می شود سرعت تکثیر بسیار زیاد و متاستاز آن است.
اصطلاح تومور مغزی برای هر فردی اضطراب آور و نگران کننده خواهد بود چرا که همه می دانند که مغز، جایگاه تفکر، احساس، حافظه، حس و حرکت اندام ها، تکلم، بینایی و شنوایی است. این تومور ها ممکن است از انواع بافت های داخل جمجمه منشا بگیرند؛ سلول های عصبی، سلول های حمایتی بافت های عصبی، پرده‌های اطراف مغز، استخوان جمجمه، عروق مغزی و بافتهای باقی مانده از دوران جنینی.
