علماء: موجات الليزر تساعد في الكشف المبكر عن الخلايا السرطانية في الدم

وفيات السرطان

ووفقاً لجامعة ولاية ساراتوف، في ما يقرب من 90 بالمائة من الحالات، ترتبط وفيات السرطان بتكوين "النقائل" عندما تخترق الخلايا السرطانية من الورم الرئيسي الأوعية اللمفاوية والأوعية الدموية وتستمر في الانتشار عبر الجسم.

وغالباً ما تتم إزالة الأورام الأولية جراحياً بنجاح، ولذلك، يمكن علاج السرطان غير النقيلي، على عكس السرطان النقيلي، حيث تتطور العديد من النقائل في أعضاء مختلفة، وفي مثل هذه الحالة، من المهم اكتشاف الخلايا السرطانية في دم المريض في أقرب وقت ممكن.

الخلايا السرطانية في الدم

في هذه العملية، يتم وضع عينة من الدم في مقياس التدفق الخلوي، مما يجعل خلايا الدم تتدفق خلية واحدة في كل مرة من خلال شعاع الليزر، لتحليل تفاعل الخلايا، وتتيح هذه العملية تقييم خلايا الدم وتساعد الطبيب على إجراء التشخيص.

وقالت أولغا إينوزيمتسيفا، كبيرة الباحثين في مختبر الطب الحيوي الضوئي بمركز البحوث الطبية، أن علماء جامعة جامعة ولاية ساراتوف يطورون مقياس ضوئي صوتي للخلايا للكشف عن الخلايا الصباغية في الدم.

وقالت إينوزيمتسيفا: "بدلاً من الأنبوب الذي يحتوي على خلايا منفصلة، يعمل مقياس الخلوي مباشرة في وعاء كبير في الجزء الخلفي من اليد، حيث يتدفق الدم بسرعة عالية، ومن أجل اكتشاف الخلايا السرطانية، تستخدم تقنية الصوتيات الضوئية الليزر الطبي، علماً أنه يتم استخدام ليزر مشابه، على سبيل المثال، لإزالة الشعر بالليزر، وجهاز الموجات فوق الصوتية".

موجات الليزر

عندما تمتص الخلايا الإشعاع على طول موجة الليزر، يتم تسخينها ويحدث التمدد الحراري للمادة، ونتيجة لذلك، يتم إنتاج صوت مشابه جداً للصوت المستخدم في الفحص بالموجات فوق الصوتية، حيث درس الخبراء الدرجات المطلوبة لتسخين الخلايا الصباغية وإنتاج إشارات الموجات فوق الصوتية، واكتشف العلماء أن مستوى الإشارة يعتمد بشكل كبير على عوامل مختلفة، مثل مرحلة السرطان.

الخلايا السرطانية الاصطناعية

وبناءً على النتائج، طور الباحثون خلايا سرطانية اصطناعية، تنتج نفس الصوت في نفس الظروف مثل الخلايا السرطانية، ولكن على عكس الخلايا السرطانية الحقيقية، فإنها تحتفظ بنفس الإشارة، مما يسمح بنقل نتائج القياسات من جهاز إلى آخر واستخدامها كقيمة مرجعية.

وأضافت إينوزيمتسيفا: "لقد أنشأنا نظاماً يتكون من كائنات نموذجية تعتمد على ثاني أكسيد السيليكون وطبقات من كبسولات LbL التي تشمل جزيئات الهيموغلوبين أو جزيئات الميلانين، اعتماداً على الخصائص المطلوبة، لم تكن المهمة إعادة إنتاج حجم وشكل الخلايا السرطانية، ولكن أيضاً إعادة تكوين خواصها البصرية، وجزئياً، مركباتها الكيميائية بحيث يمكن اكتشافها بواسطة طرق تحليل مختلفة". 

إن الخلايا السرطانية الاصطناعية متوافقة حيوياً، لذلك يمكن للباحثين حقنها في مجرى الدم لفئران المختبر واكتشافها بمساعدة مقياس التدفق الخلوي، ويعمل الباحثون حالياً على تحسين أجهزة قياس التدفق الخلوي لإتاحة إمكانية تطبيق التكنولوجيا على البشر.

وأشارت أولغا إينوزيمتسيفا إلى أن "هذه التقنية تمكن الباحثين من زيادة كمية الخلايا في الدم من أجل جمع المعلومات اللازمة لإنشاء قاعدة بيانات لاستجابات الخلايا".