Polscy naukowcy mają świetny pomysł na wykrywanie raka skóry. Oto projekt T-Skin
Polscy naukowcy mają się czym pochwalić. Dzięki ich wiedzy i doświadczeniu już wkrótce może powstać urządzenie do nieinwazyjnego i błyskawicznego wykrywania zmian nowotworowych na skórze.
Projekt T-SKIN, bo o nim mowa, otrzymał dofinansowanie w dziewiątej edycji programu LIDER organizowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Nad urządzeniem pracuje zespół dr inż. Agnieszki Siemion z Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej.
Czym jest T-Skin?
Podstawą urządzenia będą moduły optyczne zawierające struktury dyfrakcyjne. Zjawisko dyfrakcji polega na tym, że fala, napotykając na przeszkodę, ugina się, a co za tym idzie – zmienia się kierunek jej rozchodzenia.
Korzystając z tej właściwości polscy naukowcy chcą stworzyć układ oświetlający i obrazujący skórę (w ten sposób możliwe będzie wskazanie tkanek ze zmianami nowotworowymi) oraz skupiający promieniowanie w plamkę o dużej gęstości mocy. Promieniowanie będzie pod różnymi kątami odbijane na matrycę lub innego rodzaju detektor, dzięki czemu urządzenie sprawdzi się też w badaniach głębszych warstw skóry. Takie badanie będzie całkowicie bezpieczne.
W projekcie wykorzystujemy promieniowanie terahercowe – wyjaśnia dr Siemion. – Jego zaletą jest to, że umożliwia zróżnicowanie tkanki zdrowej i zmienionej nowotworowo. Dodatkowo, w odróżnieniu od dobrze znanego i powszechnie wykorzystywanego promieniowania X (rentgenowskiego), promieniowanie THz nie jest szkodliwe dla człowieka, bo nie jest jonizujące.
Oświetlenie zmiany nowotworowej promieniowaniem terahercowym daje obraz odpowiadający temu uzyskanemu z badania histopatologicznego. To oznacza, że na wynik nie trzeba by czekać tygodniami, tylko byłby dostępny od razu. Co więcej, można by badać skórę w sposób nieinwazyjny, a do tego na tyle dokładnie określić rozmiar zmiany nowotworowej, by wyciąć ją bez usuwania zbyt dużej ilości zdrowych tkanek. Na razie brzmi cudownie.
Nie będzie to jednak takie proste.
Dr Siemion przyznaje sama, że zbudowanie takiego urządzenia wiąże się z całą listą wyzwań i problemów do rozwiązania.
W ogólności teraherce mają bardzo duży zakres częstotliwości w porównaniu z zakresem odpowiadającym światłu. W projekcie skupimy na 2-3 wybranych częstotliwościach i dla każdej z nich trzeba dobrać zestaw składający się ze źródła i detektora. Niestety jeszcze nie są to tanie rozwiązania, a to do nich musimy dopasować nasze moduły optyczne, tak by całe urządzenie działało optymalnie. - tłumaczy dr Siemion.
Do tego dochodzi dodatkowy problem związany z badaniem głębszych warstw skóry. Promieniowanie terahercowe jest bowiem bardzo skutecznie blokowane przez wodę, której w naszym organizmie nie brakuje. Naukowcy z Politechniki Warszawskiej twierdzą, że można sobie z tym poradzić dostarczając odpowiednio dużo energii do samych lamp.
To tyle teorii, co z praktyką?
T-Skin, jak każde urządzenie projektowane z myślą o zastosowaniu medycznym musi zostać objęte rygorystycznymi testami. Na razie w planach zespołu z Politechniki jest sprawdzenie gotowych modułów optycznych zarówno ze sprzętem dostępnym na Wydziale Fizyki, jak i z komercyjnym źródłem i detektorem.
Część pomiarów odbywać się będzie również w Wojskowej Akademii Technicznej. Testy na dwóch uczelniach pozwolą na zebranie większej ilości danych, od których zależy zarówno jak najdokładniejsze sprawdzenie skuteczności modułów oraz opracowanie algorytmu do ich projektowania.
Same testy odbywać się będą na tzw. fantomie skóry, czyli sztucznej tkance imitującej zmiany nowotworowe. Otwartą opcją pozostają również testy na prawdziwych tkankach. O ile oczywiście polskim naukowcom uda się nawiązać współpracę ze szpitalami, bądź pojedynczymi lekarzami.
Gdyby wszystko poszło zgodnie z planem...
T-Skin, w formie docelowej byłby kompaktowym urządzeniem, zdolnym do błyskawicznej diagnozy zmian na skórze pacjentów. Polskie szpitale, dysponując takim sprzętem mogłyby oferować o wiele dokładniejsze, szybsze, bezpieczniejsze i - to też ważna kwestia - tańsze badania w ramach profilaktyki. Jeśli raka i czerniaka skóry policzylibyśmy jako pojedyncze schorzenie, to w Polsce znalazłoby się ono na drugim miejscu po raku sutka u kobiet i trzecim miejscu po raku płuc i prostaty u mężczyzn. Nie muszę więc chyba przekonywać nikogo, że szybka detekcja nowotworów skóry bardzo przydałaby się naszym lekarzom.
Będziemy was informować o dalszych postępach w tym projekcie.
