بر اساس تحقيقات محققان در دانشگاه واشنگتن در سن لوئيس و دانشگاه دولتي نيويورک، تصويربرداري فتوآکوستيک با استفاده از واسطه‌ي کنتراستي از جنس نانولوله كربني تک‌ديواره به جاي روش بيوپسي سنتينل غده لنفاوي در تشخيص سرطان پستان قابل استفاده است.
به گزارش سرويس فن‌اوري خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، وجود نخستين سلول‌هاي سرطاني در غدد لنفاوي مجاور از علائم اوليه انتشار سلول‌هاي سرطاني در ابتلا به سرطان پستان است.
براي تشخيص سرطان مي‌توان از نزديک‌ترين غدد لنفاوي نمونه‌برداري کرد تا در صورت مثبت بودن نتيجه، تمامي غدد لنفاوي زير بغل را خارج کرد. ويژگي اين روش آن است که در صورت منفي بودن نمونه‌برداري، ديگر نيازي به انجام عمل جراحي نيست.
بي‌شك بيوپيسي سنتينل غده لنفاوي، نسبت به قطع و بيرون آوردن غده‌ي لنفاوي زير بغل قابل قبول‌تر است، اما معايبي دارد؛ مثلاً براي يافتن غده لنفاوي حاوي سلول سرطاني، ماده ردياب راديواکتيو را که پرتو نور گاما ساطع مي‌کند، به سينه تزريق مي‌کنند.
در اين روش تضميني براي يافتن تمامي غدد داراي سلول سرطاني وجود ندارد و ممکن است مشکلاتي را به همراه داشته باشد كه از آن جمله مي‌توان به اين مورد اشاره كرد كه بيماران و احتمالاً درمانگران در معرض تابش پرتوهاي يونيزه‌شده خواهند بود.
بر اساس تحقيقات محققان در دانشگاه واشينگتن در سن لوئيس و دانشگاه دولتي نيويورک، تصويربرداري فتوآکوستيک با استفاده از واسطه کنتراستي از جنس نانولوله كربني تک‌ديواره به جاي روش بيوپسي سنتينل غده‌ي لنفاوي مورد استفاده قرار گرفته‌است.
آزمايش‌هاي انجام‌شده در خارج از بدن موجود زنده نشان داده‌است که از طريق تصويربرداري فتوآکوستيک با نانولوله كربني تک‌ديواره، مي‌توان غدد لنفاوي حاوي سلول سرطاني را تشخيص داد.
در اين روش با افزودن گروه‌هاي وظيفه‌مند به نانولوله‌هاي كربني تک‌ديواره مي‌توان امکان مشاهده علايم سرطان را نيز در تصويربرداري فراهم کرد.
اساس تصويربرداري فتوآکوستيک تبديل انرژي نوراني به انرژي گرمايي در هنگام بمباران بافت‌هاي زيست‌شناختي با پالس‌هاي ليزري است.
گرم کردن موضعي بافت باعث انبساط ترموالاستيک و ايجاد امواج فشاري مي‌شود که در صورت ايجاد اختلاف بين سيگنال فتوآکوستيک و ساختارهاي هدف، همچنين ديگر اجزاي بافتي تصاوير اولتراسوند تشکيل مي‌شوند.
دكتر وانگ لي هونگ، همکار پروژه در آزمايشگاه تصويربرداري نوري دانشگاه واشنگتن گفت: «ويژگي جذب نور نانولوله‌هاي كربني تك‌ديواره سبب شد تا از آنها به‌عنوان واسطه‌هاي کنتراست فتوآکوستيکي استفاده کنيم.
وجود طيف وسيع جذب نور نانولوله‌هاي كربني تک‌ديواره نيز کمک کرد تا بتوانيم از آنها به‌عنوان واسطه‌هاي کنتراست در منطقه‌ي قابل رؤيت و نزديک به زير قرمز استفاده كنيم. اين نانولوله‌ها به‌سادگي وظيفه‌مند مي‌شوند تا بيومارکرها را براي تصويربرداري فتوآکوستيک مولکولي نشانه روند.»
ذرات اپتيکي
بر اساس نظر دكتر وانگ، فاصله متوسط موجود ميان غدد لنفاوي سينتينل و سينه تقريباً 12 ميلي‌متر است، تصويربرداري در اين عمق به نور نزديک به زير قرمز نياز دارد، بنابراين هر واسطه کنتراست در اين باند فرکانسي جذب مي‌شود.
اندازه ذرات مورد استفاده به‌عنوان واسطه‌هاي کنتراست بسيار بااهميت است، همچنين بايد زمان حمل به غده‌ي لنفاوي حاوي سلول سرطاني نسبتاً کوتاه و اين در حالي است كه ميزان آشکارسازي بايد سريع باشد.
در آزمايش‌هاي فانتوم ـ که در آنها از بافت جوجه براي شبيه‌سازي سينه انسان استفاده شده‌است ـ منبع نوري با طول موج 793 نانومتر براي دريافت سيگنال فتوآکوستيک از نانولوله‌هاي تک‌ديواره‌اي کربني در عمق بيش از 20 نانومتر به کار گرفته شد. در اين حالت نانولوله مورد استفاده در زير بافت با کمک تصاوير اولتراسوند به وضوح مشاهده شد.
از اين روش در خارج از بدن موجود زنده روي موش‌هاي صحرايي نيز استفاده شده‌است. تصاوير غدد لنفاوي حاوي سلول سرطاني به دست‌آمده در فواصل زماني 25 تا30 دقيقه بعد از تزريق نانولوله‌هاي کربني تک‌ديواره داراي کنتراست بالايي بودند كه وضوح تصويري خوبي هم داشتند.
قدرت سيگنال فتوآکوستيک دريافتي از نانولوله‌هاي كربني تک‌ديواره همچنين در هنگام استفاده از ليزر تنظيم‌شده در طول موج هاي مختلف نزديک به زيرقرمز (740-820 نانومتر) حفظ شد.
به گزارش ستاد ويژه توسعه فن‌آوري نانو، استاد وانگ بيان داشت: «پس از گذشت دقايقي از زمان تزريق، نانولوله‌هاي كربني تک‌ديواره در زمان کوتاهي در غده‌ي لنفاوي انباشته شدند و ما توانستيم در تصوير فتوآکوستيک غده را مشاهده کنيم. مدت زمان مشاهده با توجه اينکه نانولوله‌هاي كربني تک‌ديواره چندين ساعت در غده باقي ماندند، زياد بود.»
بر اساس گفته‌هاي استاد وانگ، زيست‌سازگاري نانولوله‌هاي كربني تک‌ديواره در خارج از محيط بدن بايد قبل از هرگونه استفاده کلينيکي مورد بررسي قرار گيرد، همچنين تصويربرداري همزمان ممکن است براي کاربردهاي کلينيکي مورد نياز باشد.
پروفسور وانگ در پايان افزود: « هم‌اكنون اين سيستم تصويربرداري به‌دليل پايين بودن سرعت تجسس، محدوديت دارد و اميد مي‌رود بتوان با استفاده از ليزر داراي قابليت فرکانس تکرار، پالس قوي‌تر و يک سيستم آرايه‌اي اولتراسوند جمع‌آوري داده‌ها را سرعت بخشيد و با اين كار امکان انجام تصويربرداري فتوآکوستيک در زمان واقعي را فراهم كنيم.»
انتهاي پيام