Изследване, публикувано в Water Journal, описва нов метод за сравняване на звуците на рака и здравите клетки.
Методът може да доведе до разработване на изкуствена процедура, подкрепена от отстраняване на тумори, подкрепена от изкуствен интелект. Формата на технологията също носи обещанието за ранно откриване на рак.
Пееща клетка
Откритието, че клетките издават звук в знак на естествената си метаболитна активност, е направено през 2002 г. от професор Джеймс Гимжевски от Калифорнийския университет в Лос Анджелис.
Използвайки атомно-силов микроскоп, заедно с колегата си д-р. Андрю Пелинг чува за пръв път звуците на клетки и с изненада установява, че звуците им са в звуковия диапазон.
С други думи, ако ушите ни бяха достатъчно чувствителни, щяхме да можем да чуем звуците на собствените си клетки. (Може би имаме късмет, че не можем.)
Техният нов подход към клетъчната биология получи името „соноцитология“ от професор Гимжевски, съчетавайки думата „соно“ (звук) с думата „цитология“ (изследване на клетките).
В статията си „Пееща клетка“ д-р. Пелинг казва:
„Наблюдавани клетки в различни ситуации [например], клетки, които са под стрес, издават различни звуци. Всъщност, като слушате звука на клетката, състоянието й може да бъде разпознато като здравословно или раково.
В бъдеще се надяваме да доведем нашите изследвания в областта на соноцитологията до такава степен, че те да могат да бъдат интегрирани в медицински дисциплини, като изследване на рака.
Прослушването на клетките ще ви позволи бързо да диагностицирате рак, без да използвате лекарства или операция. Соноцитологията може също така да позволи да се открие рак, преди да се образува тумор. "
Atomic Force Microscope 2 обаче е технически взискателен, изискващ акустично изолирана стая и много други взискателни мерки, което го прави по-малко привлекателен от другите методи за слушане на клетъчни звуци.
Изследване на професори, слушащи клетки
В проучване на професор Sungchul Jiho и Beum Park от университета Rutgers и John Stuart Reid от CymaScope.com учените са работили с клетъчни звуци от Раманова спектроскопия 3 .
При този метод, кръстен на откривателя си, индийския физик К. В. Раман, при който лазерна сонда удря не една, а обикновено хиляди клетки, светлината се модулира от движенията на безброй клетъчни мембрани.
Фактът, че много клетки влияят на лазерния лъч, означава, че системата на Раман осигурява достъпен метод за определяне на клетъчния звук.
Когато лазерната светлина се отразява от тъканна проба, тя носи малки колебания, които се събират от електронен детектор и компютър, едновременно преобразувани в звуков звук, което прави звуците на клетката чути като диагностичен инструмент.
Д-р Райън Стейбълс 5 от Университета в Бирмингам в Обединеното кралство доставя звуци на рак и здрави клетки на мозъчната тъкан за проучване на Раман.
Неврохирурзите са изправени пред сериозен проблем при отстраняването на тумори от мозъчната тъкан, тъй като границите на раковите тъкани често са трудни за идентифициране. Устройство, което може да помогне на хирурга да определи ръбовете на тумора, би било много полезно.
Изследването е публикувано в списание Воден вестник озаглавен „Изобразяване на звуците от рак и здрави клетки във вода с помощта на CymaSkop и последващ количествен анализ чрез декодер на Planck-Shannon“ (https://dx.doi.org/10.14294/WATER.2019.6).
Той обсъжда първите стъпки за видимо създаване на система, базирана на визуалните данни, предоставени от CymaSkop 6, нов тип инструмент, използващ технология cymatics (видим звук).
Звукът се вкарва във вода, одобрена за медицински цели, подобно на пръстов отпечатък върху чаша, оставяйки визуален подпис на звука.
Изображението в началото на тази статия показва типичен цимаскопичен образ на здрава клетка до ракова клетка, разкривайки, че какофоничните звуци на раковите клетки обикновено създават асиметричен, грозен образ, докато хармоничните звуци на здравите клетки създават симетричен и красиво изображение.
В система, проектирана в проучване и публикувана в списание Воден вестник сигналите от лазерната сонда на Раман по време на мозъчна операция ще изпращат аудио сигнали към цифровия CymaScope, което ги прави видими.
Видимото изображение се показва на хирурга чрез специално модифицирани очила с видео дисплей, удължен с цифров номер, изведен в реално време чрез софтуерни изчисления, появяващ се в очилата.
Номерът ще бъде генериран с помощта на математическата формула на професор Джихо, описана в изследването, която ще анализира изображението и по този начин ще подкрепи решението на хирурга за местоположението на разреза.
По-нататъшно използване на този нов диагностичен метод
В допълнение към подпомагането на хирурзите, има и друга потенциална употреба на този метод за разграничаване между рак и здрави клетки, което прави ранно откриване на рак.
Понастоящем микроскопското изследване на болната тъкан и диагностиката на рак или други заболявания изисква хистопатологично изследване на тъканни проби.
Диагностика въз основа на проба от тъкан на пациента може да се извършва само от лицензирани хистопатолози 7, но на практика те са твърде малко, което може да доведе до забавяне на диагнозата на пациента.
Ако хистопатологията може да бъде автоматизирана, това ще позволи на способен техник да получи показание и да определи дали дадена проба е предракова, ракова или здрава и колкото по-бързо може да се предпише лечението или добрият доклад.
Хирург, опериращ със специално пригодени очила, показващи видео дисплей
Заключение
Използването на звук в медицински процедури се увеличава всяка година 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, както в терапевтични, така и в диагностични приложения, и този немедикаментозен подход към медицината намира добре дошла подкрепа сред лекарите и болниците по целия свят. .
Според заглавието на тази статия „От хармонията на какофонията: Когато здравите клетки се превърнат в ракови“, звукът в медицината има голямо бъдеще, това е глас, който заслужава да бъде достатъчно силен, за да го чуят всички.