به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، تعیین تغییرات در خواص فیزیکی سلول‌ها برای تشخیص و درمان برخی بیماری‌ها مانند سرطان بسیار مهم است. اما تشخیص این بیماری نیاز به تخصص یک پاتولوژیست یا آسیب شناس دارد. گروهی از دانشمندان روشی سریع و ساده برای تجزیه و تحلیل بیوپسی‌های بافتی برای سرطان توسعه داده‌اند که ممکن است پاتولوژیست‌ها را به چیزی از گذشته تبدیل کند. هنگامی که یک تومور سرطانی بیوپسی می‌شود، یک پاتولوژیست متخصص باید نمونه را تجزیه و تحلیل کند و ارزیابی از سلامت بافت ارائه دهد. این فرآیندی است که باید سریع و دقیق باشد چرا که معمولا زمانی اتفاق می‌افتد که بیمار در اتاق عمل است. نمونه برداری از یک تومور جامد رایج ترین روش برای ارزیابی بدخیمی سرطان است و جراحان را در مدیریت بیماران چه در طول جراحی و چه پس از آن راهنمایی می‌کند. اما چیزی که به نظر یک فرآیند ساده می‌رسد این نیست. یک پاتولوژیست باید یک نمونه را برش دهد و رنگ آمیزی کند و قبل از ارائه نظر کارشناسی آن را به صورت میکروسکوپی بررسی کند؛ این کار بسیار سخت و زمان بر است. انتظار برای یک گزارش پاتولوژیست ممکن است خیلی طول نکشد، با این حال گروهی از محققان در حال توسعه روشی برای تحلیل دقیق تومورهای سرطانی جامد در حدود ۳۰ دقیقه بدون مشورت با پاتولوژیست هستند و روش خود را با استفاده از بافت موشی آزمایش کردند. دستگاه جدید از یک سنگ‌زنی بافتی (tissue grinder) برای کاهش تعداد سلول‌های نمونه به سلول‌های منفرد استفاده می‌کند، فرآیندی که کمتر از پنج دقیقه طول می‌کشد. سپس سلول‌ها با استفاده از ریل تایم فلورسانس و سیتومتری تغییر شکل‌پذیر (RT-FDC) تجزیه و تحلیل می‌شوند. .

RT-FDC

 این دستگاه از یک پمپ سرنگ برای هل دادن جریانی از سلول‌های منفرد از طریق یک انقباض میکروسکوپی استفاده می‌کند که در آن سلول‌ها در معرض تنش هیدرودینامیکی و فشار برشی قرار می‌گیرند. پارامترهای فنوتیپ فیزیکی استخراج شده از تصاویر میدان روشن تک سلولی، زیرجمعیت های سلولی را در بافت‌های مختلف متمایز می‌کند و اندازه گیری نشانگرهای مولکولی را افزایش می‌دهد یا حتی جایگزین می‌کند. قابلیت تغییر شکل سلول‌ها یک روش مفید برای تشخیص بیماری‌ها، به ویژه تهاجم سلول‌های سرطانی است. توانایی سلول‌های سرطانی برای تغییر شکل به این معنی است که آن‌ها بهتر می توانند به سلول های دیگر حمله کنند و منجر به متاستاز تومور شوند. RT-FDC می‌تواند تا 1000 سلول در ثانیه را تجزیه و تحلیل کند، یعنی 36000 برابر سریعتر از روش‌های قدیمی تر و سنتی آنالیز تغییر شکل پذیری سلول. هنگام عبور از هر سلول، تصویری از آن گرفته می‌شود و ویژگی‌های فیزیکی آن ارزیابی می‌شود و زیرگروه‌های سلول‌های بافتی تنها با تصویر متمایز می‌شوند. مارکتا کوبانکوا، نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: " با روش‌های سنتی برای تجزیه و تحلیل نمونه بیوپسی، آسیب‌شناس تنها می‌تواند به سلول‌ها نگاه کند. ما می‌توانیم بررسی فیزیکی تک تک سلول‌ها را انجام دهیم و این به ما اطلاعات بسیار بیشتری برای کار با آن‌ها می‌دهد."

RT-FDC در بالین

 با وجود این بررسی، تنها مشاهده ساختار فیزیکی سلول برای اهداف تشخیصی کافی نیست. بنابراین، محققان هوش مصنوعی را در قالب یک مدل یادگیری ماشینی اضافه کردند که داده های به دست آمده توسط RT-FDC را ارزیابی می‌کند و به سرعت ارزیابی می‌کند که آیا نمونه بیوپسی حاوی سلول های تومور است یا خیر. کل فرآیند، از پردازش نمونه تا تجزیه و تحلیل داده ها، کمتر از 30 دقیقه طول کشید، به این معنی که می توان آن را در حالی که بیمار هنوز روی میز عمل است انجام داد و نتایج را بدون نیاز به مراجعه به پاتولوژیست در اختیار جراح قرار داد. به گفته محققان، این یک مزیت است، زیرا همیشه نمی‌توان در حین انجام جراحی به پاتولوژیست دست یافت، به این معنی که در برخی موارد، نمونه‌ها را نمی‌توان تا پس از پایان جراحی آنالیز کرد.

محققان می‌گویند، بسته به نتیجه اغلب به این معناست که روزها بعد، بیمار باید برای جراحی دیگری به بیمارستان بازگردد. علاوه بر آزمایش تومورهای سرطانی، از این دستگاه برای تشخیص التهاب بافت در مدلی از بیماری التهابی روده نیز استفاده شد. محققان امیدوارند که روش جدید آنالیز سلولی روزی در محیط بالینی مورد استفاده قرار گیرد. دسپینا سوتریو، یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: " این بررسی اثبات یک مطالعه مفهومی بود، این روش می‌تواند به ‌سرعت و به طور دقیق وجود بافت تومور را در نمونه‌های ما تعیین کند. گام بعدی ادامه همکاری بسیار نزدیک با پزشکان برای تعیین اینکه چگونه می‌توان این روش را به بهترین شکل در کلینیک استفاده نمود، خواهد بود."

پایان مطلب./