I diamanti che potrebbero trovare il cancro
Magnetometro endoscopico a diamante per la chirurgia oncologica
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I ricercatori dell'Università di Warwick hanno costruito un nuovo sensore di campo magnetico a base di diamante che potrebbe essere utilizzato per individuare meglio i tumori attraverso il tracciamento del fluido magnetico iniettato nel corpo.
Diamante con centri di colore NV su sfondo blu
Karishma Gokani / University of Warwick
La diagnosi di cancro è più problematica quando le cellule del tumore si sono metastatizzate (diffuse) in altri organi. Ciò avviene più spesso attraverso i linfonodi e il sistema di drenaggio linfatico. I test per scoprire se le cellule tumorali si sono insediate nei linfonodi sono il gold standard per individuare le metastasi e indirizzare il corso del trattamento.
I ricercatori di Warwick riferiscono di aver costruito un nuovo dispositivo non tossico e non radioattivo che utilizza le proprietà uniche dei diamanti per diagnosticare il cancro al seno metastatizzato. Questo dispositivo è ultra-sensibile, portatile e funziona a lungo raggio, fornendo una soluzione aggiornata a una sfida che i chirurghi oncologici devono affrontare regolarmente.
Il primo autore, Alex Newman, dottorando presso il Dipartimento di Fisica dell'Università di Warwick, ha commentato: "C'è una reale richiesta di mezzi versatili e non tossici per individuare il cancro. Per questo nuovo sensore a base di diamante, siamo riusciti a ridurre le dimensioni della testa del sensore a soli 10 mm, il che significa che è il primo sensore a base di diamante in grado di rilevare il fluido tracciante magnetico, pur essendo abbastanza piccolo per l'uso endoscopico e la chirurgia keyhole.
"È anche molto sensibile, in grado di rilevare un centesimo della tipica dose clinica completa di liquido tracciante magnetico".
Il sensore di diamante funziona rilevando il fluido tracciante magnetico (nanoparticelle di ossido di ferro) che viene introdotto nella paziente durante o prima dell'intervento chirurgico per il cancro al seno. Il liquido tracciante viene iniettato nel tumore e poi viaggia verso i linfonodi insieme alle cellule tumorali metastatizzate. Un sensore di campo magnetico basato su un diamante può quindi localizzare il fluido tracciante e individuare i linfonodi da rimuovere chirurgicamente per arrestare la diffusione del cancro.
Il suo design compatto è stato ottenuto utilizzando un diamante minuscolo (0,5 mm3) e un piccolo magnete permanente collegato alla testa della sonda. In questo modo si elimina la necessità di un'elettronica ingombrante e si ottiene uno strumento versatile e portatile.
L'autore principale e leader del gruppo, il professor Gavin Morley del Dipartimento di Fisica dell'Università di Warwick, ha dichiarato: "I diamanti sono in grado di percepire i campi magnetici grazie ai centri di colore presenti nel diamante, chiamati centri vacanti di azoto. Questi centri permettono al diamante di rilevare piccolissime variazioni del campo magnetico e gli conferiscono un bel colore rosa.
"Speriamo di poter utilizzare questi sensori di campo magnetico non solo per applicazioni mediche, ma anche per i veicoli spaziali e per l'energia di fusione".
Tracciare il cancro non è una novità, ma i metodi tradizionali usati negli ospedali utilizzano traccianti radioattivi o semplici coloranti blu. I traccianti radioattivi non sono disponibili in tutti gli ospedali a causa delle precauzioni supplementari richieste per la manipolazione di materiali radioattivi. Il colorante blu provoca una reazione allergica in una persona su cento, una complicazione indesiderata quando il paziente è in anestesia generale.
Rilevare un tracciante magnetico con un piccolo sensore sensibile come quello a base di diamante potrebbe cambiare le carte in tavola, e questa tecnologia è stata costruita con il supporto dei medici.
Stuart Robertson, chirurgo consulente per il cancro al seno presso l'University Hospitals Coventry and Warwickshire (UHCW) NHS Trust, ha aggiunto: "Ora utilizzo regolarmente la localizzazione magnetica nel mio lavoro sul cancro al seno, per lesioni mammarie impalpabili e per rilevare i linfonodi, in quanto offre vantaggi rispetto alle tecniche più tradizionali. È fantastico collaborare con l'Università di Warwick, esplorando modi per ottimizzare ulteriormente la tecnologia magnetica".
L'uso di fluidi traccianti magnetici sta diventando sempre più diffuso, ma questo nuovo sensore di diamante potrebbe fornire un rivelatore più piccolo e più sensibile, in particolare con l'implementazione di ulteriori tecniche di tecnologia quantistica. Le applicazioni ad altri tipi di cancro, come quello del polmone, del fegato, del colon-retto e dell'esofago, potrebbero offrire ulteriori vantaggi ai pazienti.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
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