Для пациентов, страдающих от рака, эндоскопическая хирургия представляет собой один из основных методов лечения для удаления опухолей. Информация об этом размещена в журнале Medical Xpress.

Однако существует высокий риск возникновения рецидива рака, даже если после операции остается небольшое количество раковых клеток. Чтобы предотвратить это, исследователи разработали метод флуоресцентной хирургии (FGS). В FGS пациентам вводится флуоресцентный зонд, который особенно активно связывается с опухолевыми клетками, что позволяет хирургам легко обнаруживать поражения с помощью специальных эндоскопов, излучающих нужный свет возбуждения.

В свежей публикации в журнале Journal of Biomedical Optics (JBO) исследовательская группа с Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне представила новую систему эндоскопической визуализации, которая может значительно ускорить внедрение многотрассовой флуоресцентной хирургии (FGS).

Основой этого нового дизайна является инновационный шестихроматический датчик, вдохновленный биологическими принципами визуализации у креветок-богомолов. Исследователи создали модель этого датчика, основываясь на визуальной системе указанных креветок. Датчик состоит из трех вертикально расположенных слоев фотодетекторов, покрытых шашеобразной конфигурацией двух различных фильтров: один фильтр пропускает видимый свет, а другой фильтр пропускает ближний инфракрасный (NIR) свет.

Исследователи провели ряд тестов и бенчмаркинг, чтобы оценить пространственное разрешение и чувствительность устройства. Кроме того, они провели эксперименты in vivo на модели мыши с раком молочной железы. Мышам были введены трассировщики с длиной волны 680 нм, 800 нм или смесь обоих. Предложенная система позволяет четко различать флуоресцентные сигнатуры, производимые отдельными трассировщиками и их смесью.

С целью демонстрации клинического потенциала своего эндоскопа исследователи использовали его для визуализации опухолей легких, только что удаленных у пациентов. Хотя пациентам был введен только один флуоресцентный трассировщик, предложенное устройство все равно способно точно различать злокачественные опухоли от здоровой ткани.