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El microscopio en miniatura identificará las células cancerosas en tiempo real
Identificar las células cancerosas no es un proceso rápido o simple. Pueden pasar varios días antes de que una muestra sea tratada, examinada y devuelta desde un laboratorio de patología. Hasta ahora, eso es.
Un nuevo microscopio del tamaño de una pluma podría revolucionar el diagnóstico.
Crédito de la imagen: Dennis Wise / Universidad de Washington
Un cirujano que opera un tumor cerebral no quiere eliminar más tejido del que es completamente necesario. Las consecuencias de eliminar demasiada materia cerebral pueden ser graves.
Por la misma razón, el cirujano está ansioso por eliminar la totalidad del crecimiento canceroso; las consecuencias de dejar un residuo canceroso son igualmente severas.
Tal como están las cosas, este acto de equilibrio solo puede ser manejado usando los sentidos del cirujano. Debe palpar el área e inspeccionar visualmente las células restantes.
Para determinar total y definitivamente si una célula es cancerosa, se debe enviar una muestra a un laboratorio de patología. Allí, la muestra se congelará, cortará, manchará y montará. Solo entonces será inspeccionado por un patólogo antes de que se envíen los resultados.
Todo el proceso puede tomar días. Sin embargo, un cirujano no puede dejar el cráneo de un paciente abierto al aire durante ese período de tiempo.
El nacimiento del mini microscopio
Una invención innovadora que tiene el potencial de librarnos de este juego de espera actualmente está siendo perfeccionada por la Universidad de Washington. El dispositivo, no mucho más grande que un bolígrafo, permitirá a los cirujanos observar a su paciente a nivel celular, allí mismo.
Este increíble mini microscopio se está desarrollando en colaboración con la Universidad de Stanford, el Centro de Cáncer Memorial Sloan Kettering y el Instituto Neurológico Barrow. El trabajo en curso fue publicado recientemente en Óptica Biomédica Express.
El autor principal Jonathan Liu explica los beneficios obvios para el cirujano:
"Ser capaz de hacer zoom y ver a nivel celular durante la cirugía realmente los ayudaría a diferenciar con precisión entre el tumor y los tejidos normales y mejorar los resultados del paciente".
No es solo en el dominio del neurocirujano que este avance tecnológico podría ser útil. Los dentistas suelen encontrar una lesión sospechosa o inesperada en la boca de un paciente. En estas situaciones, es importante pecar de cauteloso, extirpar el tejido y enviarlo para su análisis.
Estos pacientes están sujetos a procedimientos que, en la mayoría de los casos, resultan innecesarios; esto también ejerce presión adicional sobre los laboratorios de patología.
Un microscopio en miniatura podría eliminar la necesidad de muchos procedimientos superfluos; en las clínicas dermatológicas, por ejemplo, podría usarse para definir rápidamente qué lunares requieren más investigación.
La tecnología detrás del nuevo microscopio
Los microscopios más pequeños actualmente disponibles son aproximadamente del tamaño de un secador de pelo. Los esfuerzos previos de miniaturización han sido en detrimento de algunos aspectos de la calidad de la imagen, ya sea campo de visión, contraste o velocidad de procesamiento.
Cuando se trata de equilibrar estas concesiones, Liu se siente "como si este dispositivo hiciera uno de los mejores trabajos". A continuación se muestran algunos ejemplos del nuevo microscopio en acción:
Las diapositivas de la izquierda muestran muestras de las imágenes en tiempo real del microscopio en miniatura, en comparación con los resultados de un laboratorio de patología clínica de varios días a la derecha.
Crédito de la imagen: Universidad de Washington
El microscopio realiza su magia utilizando microscopía confocal de doble eje. Esta tecnología permite al operador ver a través de un tejido opaco de hasta 0.5 mm de profundidad. Liu explica los desafíos de ver a esta profundidad:
"Tratar de ver debajo de la superficie de los tejidos es como tratar de conducir en una espesa niebla con sus luces altas encendidas, realmente no se puede ver mucho frente a ti. Pero hay trucos que podemos jugar para ver más profundamente en la niebla , como una luz de niebla que se ilumina desde un ángulo diferente y reduce el resplandor ".
En microscopía estándar, es necesario tomar una porción física de un tejido. La microscopía confocal, desarrollada por primera vez en 1955, permite a los científicos crear un corte virtual de muchos micrómetros de profundidad, dando detalles adicionales. Tiene el beneficio adicional de dar una mayor profundidad a la imagen resultante.
También se utiliza una tecnología llamada "escaneo en línea" para ayudar a acelerar el procesamiento de la imagen. Utilizando espejos micro-eléctricos-mecánicos (MEMS), el rayo escanea el tejido línea por línea y construye una imagen. La velocidad es esencial con un dispositivo de mano, con un operador no estacionario, la borrosidad es una preocupación obvia.
Inicialmente, el microscopio se probará como una herramienta de detección del cáncer; el equipo espera que dentro de 2 a 4 años sea lanzado a otros entornos clínicos. Si se desarrolla a gran escala, este microscopio miniaturizado verá una reducción en los procedimientos médicos innecesarios y una mayor tasa de éxito en la cirugía de eliminación de tumores.
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