All about Photonics

Science/Research 詳細

精密ガン診断に新しい赤外化学イメージング技術が有望

cancer-imagingLO

August, 22, 2019, West Larayette--アメリカガン協会によると、今年の前立腺ガン診断は男性174000人に達する見込である。アメリカ人男性で最も一般的な皮膚ガンの次に多いガンとなる。
 化学学部非常勤教授、Ji-Xin Chengは、New England Journal of Medicineの論文で、1410人の男性が検査の必要があり、たった1人の死を防ぐために48の前立腺ガン付加的ケースを処置する必要があると語っている。
 「現在の検査は正確ではない。医者は、いつ大きなガンとなるか、それが悪性か良性かを言うことはできないので、手術が多くなる」と指摘している。
 新しい赤外化学イメージング研究は、パラダイムシフトを狙ったものであり、組織の微視的研究を高めることで、そこに何があるかを検出し、不要な手術を減らすことができる。
 「影響は大きい」とChengは言う。「この新方法は、悪性の乳ガン、前立腺ガン、その他のガンをバイオマーカー情報、サブミクロンの空間分解能で検出することができる」と説明している。
 その新方法の詳細は、Xcience Advances誌に掲載されている。
 その研究の重要な価値はスピードである。提案された方法は、細胞と組織を極めて迅速に検査する。また、マッピングの範囲も広く、この点はバイオマーカー情報判定に重要である。
 Chengによると、ガンの悪性を判定するマーカーを見つけることが研究を通じた目標である。この方法により生きたガン細胞の検査が可能になる。従来の赤外分光法で研究するためにサンプルを乾燥させるのではない。
 論文の説明では、赤外励起レーザともう1つの可視プローブレーザの両方をサンプルに透過し、高温状態と低温状態の間の差を計測する。光熱検出を使って、従来の赤外顕微鏡と比べて空間分解能を一桁改善しており、これにより細胞内の様々なバイオマーカーを探すチャンスが得られる。
 ChengはShakouriと組んで、同時に100万ピクセル/秒を扱えるほどに高速なロックインカメラを使った。カメラは、Shakouriが開発したものである。同氏によると、そのカメラは、カメラに入る光の非常に小さな変化を検出できる。
 この研究は、3年前に同じ雑誌に発表したChengの研究チーム成果に立脚している。以前のイメージングは、画像あたり8秒必要だった。細胞や分子は常に動いているので、これはあまりに遅すぎるとChengは考えていた。
 将来の研究には、視野拡張への取り組みが含まれる。検査しているサンプルのサイズを数㎜に拡大するためである。
 また、同氏は、1個のウイルスや細菌など、非常に小さな粒子を検出できるように感度を高めたいと考えている。抗生物質に対する細菌の反応をより迅速に検出できるようになる。
 「現在の平均的な実行は、標本の培養に1~2日かかる。その後で、医者が、感染しているかどうかを伝えることになる。しかし、それを細菌レベルで計測できるなら、発見は極めて迅速になる。それは、このプラットフォームの極めて重要アプリケーションになる」と同氏は話している。

(詳細は、https://news.uns.purdue.edu)