Eine neue Methode zur Suche nach Krebszellen durch Laser

Biomedizinische Ingenieure an der Duke University haben einen Weg gefunden, um Anzeichen von Krebs auf zellbasierter Basis mit zwei Lasern und einer Kamera zu erkennen.

Mehrere medizinische Geräte, die derzeit in Gebrauch sind, und in klinischen Studien auf der ganzen Welt suchen nach Zunahmen der zellulären Steifheit als Indikator für Krebsgewebe. Diese Geräte beruhen jedoch auf Lesungen aus vielen Zellen, die im Körper zusammengehäuft sind und nicht auf zellulärer Ebene operieren können.

In einer Studie, die am 28. Februar im Biophysical Journal veröffentlicht wurde, beschreiben Forscher eine Technik zur Beurteilung der Steifheit einer einzelnen Zelle anhand von Mustern, die in ihrer internen Struktur auftreten. Die Ergebnisse zeigen, dass je mehr organisiert seine Innereien, desto steifer die Zelle.

Wachs zeigte auch, dass er die zelluläre Steifigkeit berechnen konnte, indem er die Menge dieser Verschiebung maß. Diese Entdeckung hatte viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Methoden zur Messung der Steifigkeit einer einzelnen Zelle. Zum Beispiel war kein physischer Kontakt mit der Zelle erforderlich und Messungen dienten viel weniger Zeit.

Der Unterschied zwischen dem laserpointer disco weg und dem traditionellen Weg

"Traditionelle Ansätze wie Atomkraft-Mikroskopie nehmen den ganzen Tag nur, um eine einzelne Probe vorzubereiten", sagte Will Eldridge, ein Doktorand in Wax's Labor und erster Autor des Papiers. "Die Verwendung einer bewegten Flüssigkeit zum Messen der Scherströmung dauert nur 30-40 Minuten, um eine Gruppe von Zellen abzubilden."

Immer noch nicht mit diesem Zeitplan zufrieden, Wax und Eldridge versuchten, eine visuelle Metrik zu finden, die den gleichen Job in kürzerer Zeit machen könnte. In der neuen Arbeit zeigen sie, dass die Menge der Unordnung, die innerhalb der inneren Strukturen einer Zelle gefunden wird, direkt mit ihrer Steifigkeit korreliert.

Um die zelluläre Störung zu messen, leuchten die Forscher einen laserpointer astronomie durch eine Zelle und vergleichen ihn mit einem zweiten, ungehinderten Strahl. Die Unterschiede in der Zeitspanne, die es für die beiden Laser benötigt, um durch die Probe zu reisen, werden dann analysiert, um ein Bild zu erzeugen, was zeigt, wie ungeordnet die internen Strukturen der Zelle sind.

Um ihre Idee zu beweisen, hat die Gruppe diese "Phasenstörungen" in fünf verschiedenen Arten von lebenden Krebszellen kurz vor der Messung ihrer Steifigkeit mit der bereits bewährten "Jell-O-Form" -Technik gemessen. Wie gehofft, waren die beiden Metriken sehr korreliert.

"Die Geschwindigkeit dieser Technik ist nur durch die Größe des Blickfeldes Ihrer Kamera begrenzt", sagte Eldridge. "Du könntest in wenigen Sekunden Hunderte von einzelnen Zellen messen."

Mehr Arbeit ist erforderlich, um die genaue Beziehung zwischen den beiden Messungen zu bestimmen, aber Wachs ist hoffnungsvoll, dass die Technik in ein neues biomedizinisches Gerät für die Krebsvorsorge übersetzt werden könnte.