JBO: создана инновационная система эндоскопической визуализации для обнаружения нескольких флуоресцентных трассеров

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.