چشم‌های پروانه الهام بخش دوربینی جدید شدند
✅با تقلید از سیستم پیچیده بینایی پروانه‌ها محققین موفق شدند دوربین جراحی جدیدی را با قابلیت ثبت تصاویر نور مرئی و مادون‌قرمز از سلول‌های سرطانی نشان‌دار شده ایجاد کنند. این دوربین‌ها طراحی شده‌اند تا به جراحان در خارج کردن سلول‌های سرطانی بدون آسیب به بافت سالم و جلوگیری از گسترش بافت سرطانی کمک کنند.
?دانشمندان برای ساخت این دوربین از پروانه الهام گرفته‌اند. چشم پروانه می‌تواند به طور همزمان اطلاعات تصاویر رنگی و نزدیک به مادون قرمز را دریافت کند و اطلاعات چند‌بعدی را تشخیص دهد.
? Optica به عنوان یک دوربین الهام گرفته شده از طبیعت که قابلیت بالایی در ثبت تصاویر فلورسنت مادون قرمز دارد می‌تواند در تشخیص تومور در حیوانات و مرحله سرطان سینه در انسان به کار گرفته شود. این تصویرگر وزن کم و قیمتی در حدود ۲۰ دلار دارد.
?در جراحی‌هایی که با هدف خارج کردن بافت سرطانی انجام می‌شود باید تمامی این بافت خارج شود. مهم‌‌ترین ویژگی این دوربین‌ها اندازه کوچک آن است که امکان به کار بردن آن را حتی در بیمارستان‌های کوچک نیز فراهم می‌کند.
?دوربین‌های قدیمی که توسط سازمان غذا و دارو آمریکا(FDA) تأیید شده‌اند توانایی تشخیص مارکرهای فلورسنتی را در نور معمولی ندارند و برای مشاهده باید اتاق تاریک شود. مشکل دیگر این دوربین‌ها عدم تطابق تصویر با بافتی است که از آن منشأ گرفته‌اند. زیرا این ابزارها از بخش‌های نوری متعددی برای دو بخش امواج مرئی و مادون‌قرمز تشکیل شده‌اند و مسیر رسیدن به آشکارگر برای هر بخش متفاوت است. تغییرات دمای جزئی می‌تواند بر روی سیستم نوری تأثیر بگذارد و بدین‌ترتیب در تصمیم‌گیری جراح برای یافتن بافت‌های سرطانی اختلال ایجاد کند.
?گروه تحقیقاتی در دانشگاه ایلینویز از چشم پروانه برای طراحی دوربین جدیدی استفاده کردند. چشم پروانه از گیرنده‌های نوری متعددی تشکیل شده است که در کنار هم هستند اما هر کدام یک طول موج مشخص را جذب می‌کنند. در دوربین جدید گیرنده‌های نور مرئی و مادون‌قرمز بر روی یک بخش قرار گرفته‌اند. ترکیب آشکارسازها و لنزهای تصویربرداری بر روی یک سنسور منحصرفرد باعث شده است تا این دوربین‌ها کوچک، ارزان و غیرحساس به تغییرات دمایی باشد.
? برای حل کردن مشکل عدم حساسیت، در دوربین‌های جدید نیز به هر پیکسل اجازه داده می‌شود تا همه فوتون‌های مورد نیاز خود را برای ایجاد تصویر دریافت کند. پرتوهای فلورسانس معمولا تار هستند که با تغییر زمان نوردهی می‌توان تصاویر فلورسنتی شفافی را به دست آورد.
?محققین این ابزار را بر روی موش‌هایی که به طور خودبخود دچار سرطان سینه می‌شوند امتحان کردند. در این موش‌ها مکان دقیق سلول‌های سرطانی مشخص نیست و با نشان‌دار کردن سلول‌ها با فلورسنت و بهره بردن از دوربین‌های الهام گرفته‌شده از طبیعت مکان دقیق تومورها را می‌توان مشخص کرد. هم‌چنین گره‌های لنفاوی ۱۱ بیمار مبتلا به سرطان سینه بررسی شد. گره‌های لنفاوی یکی از اولین قسمت‌هایی است که سرطان سینه در آن گسترده می‌شود به همین دلیل جراحان برای تشخیص مرحله سرطان از بررسی این گره‌ها استفاده می‌کنند. به بیماران رنگ فلوروسنتی استاندارد ایندوسیانین تزریق می‌شود که به طور فعالی در گره‌های لنفاوی تجمع می‌یابد سپس با کمک این دوربین‌ها مکان سلول‌های سرطانی با دقت بالایی تعیین می‌شود.
?از مزایای دیگر این دوربین‌های جدید می‌توان به حساسیت ۱۰۰۰ برابری آن‌ها در نور مرئی و فراهم کردن امکان تشخیص سریع برای جراحان با آزاد کردن فلورسنت از عمق بافت‌ها اشاره کرد.از این دوربین‌ها می‌توان برای تشخیص سرطان‌های ملانوما، پروستات و سر و گردن استفاده کرد. به سبب اندازه کوچک می‌توان آن را به همراه اندوسکوپ در کولونوسکوپی استفاده کرد.
? اهداف آینده این گروه تحقیقاتی برای این دوربین‌ها طراحی یک آزمایش کلینیکی با همکاری FDA و ایجاد کمپانی برای تجاری‌سازی این محصول است.
? ترجمه: زمزم جوادی
☑لینک خبر
☑لینک مقاله
☑عضویت در زیست فن پزشکی مولکولی
☑عضویت در کانال زیست فن
