MEDFORD / SOMERVILLE, Misa - Timu ya utafiti inayoongozwa na wahandisi wa Chuo Kikuu cha Tufts imetengeneza njia isiyo ya kuvuta kansa ya kibofu ya kibofu ambayo inaweza kufanya uchunguzi rahisi na sahihi zaidi kuliko vipimo vya kliniki ambazo hazijapatikana vinajumuisha ukaguzi wa kibofu. Katika matumizi ya kwanza ya microscopy ya nguvu ya atomiki (AFM) kwa madhumuni ya uchunguzi wa kliniki, watafiti wameweza kutambua vipengele vya saini za seli za kansa zilizopatikana katika mkojo wa wagonjwa kwa kuendeleza ramani ya azimio la nanoscale ya uso wa seli, kama ilivyoelezwa leo Mahakama ya Chuo cha Taifa cha Sayansi (PNAS).

Saratani ya kibofu ni moja ya sababu zinazosababisha vifo vinavyohusiana na kansa nchini Marekani, na Shirika la American of Clinical Oncologists linakadiria vifo vya 17,240 kwa 2018. Wakati kugundua mapema kunaongoza kiwango cha maisha ya miaka mitano ya asilimia ya 95, saratani ya kibofu cha kibofu ya kibofu cha mkojo inakabiliwa na hatua ya metastatic inasababisha mgonjwa na asilimia 10 tu nafasi ya kuishi baada ya miaka mitano. Njia za sasa za kutambua zinahusisha cystoscopy (kukimbia tube na kamera ya video ndani ya kibofu cha kibofu kwa njia ya urethra), pamoja na uwezekano wa biopsy, na uchunguzi wa ugonjwa wa sampuli ya tishu. Kwa wagonjwa ambao wamechukuliwa na wamekosewa, kiwango cha kurudia ni cha juu kati ya asilimia 50 na 80, mitihani iliyosababishwa na cystoscopy lazima ifanyike kila baada ya miezi mitatu hadi sita kwa gharama kubwa na wasiwasi kwa wagonjwa.

"Kwa kuanzisha njia isiyo ya uvamizi ya utambuzi ambayo ni sahihi zaidi kuliko uchunguzi wa Visual vamizi, tunaweza kupunguza gharama na usumbufu kwa wagonjwa," Igor Sokolov, profesa wa uhandisi wa mitambo na uhandisi wa biomedical katika Chuo Kikuu cha Ufundi cha Tufts na risasi mwandishi wa utafiti. "Yote inayohitajika ni sampuli ya mkojo, na sio tu tunaweza kufuata vizuri wagonjwa baada ya matibabu, tunaweza pia kuangalia kwa urahisi watu wenye afya ambao wanaweza kuwa na historia ya familia ya ugonjwa huo, na uwezekano wa kugundua kiwango cha ukuaji wa saratani. Kuamua ufanisi wa uchunguzi wa mapema na ugunduzi wa daraja ni kazi tofauti, muhimu ya utafiti wetu wa baadaye. "

AFM inahusisha skanning juu ya uso na cantilever ndogo sana, ambayo imefutwa kutoka nafasi yake kama inapita juu ya matuta na mabonde juu ya uso. Kurejesha uharibifu inaruhusu ramani ya ramani inayoundwa na azimio la sehemu ndogo za nanometer. Aidha, kufuta kwa AFM cantilever ni dalili ya mali fulani ya sampuli. Kwa mfano, mtu anaweza kupima nguvu ya kujitoa kati ya suluhisho la AFM na uso wa sampuli. Watafiti waligundua kuwa seli za kibofu za kikovu zilizoondolewa kwenye mkojo wa mgonjwa wa saratani zina sifa za uso tofauti ambazo zinawatenganisha kutoka kwenye seli iliyotokana na mtu mwenye afya, na kuruhusu watafiti kutumia njia kama chombo cha uchunguzi.

Njia ya uchunguzi inashirikisha kujifunza mashine, na kuwezesha kutambua sahihi zaidi ya vipengele vya uso, kama vile kujitenga, ukali, uongozi, na mali ya fracta, kati ya wengine. Uchunguzi wa msingi wa AFM unaonyesha zaidi ya asilimia 90 ya unyeti katika kuchunguza saratani ya kibofu cha kibofu (yaani kama mtu anajulikana kuwa na ugonjwa huo, mtihani utautambua 90% ya wakati) dhidi ya 20 kwa unyeti wa asilimia 80 kwa sasa inapatikana yasiyo ya uvamizi uchunguzi juu ya sampuli za mkojo, kama vile tathmini ya biochemical ya NMP22 ya biomarker, uchambuzi wa maumbile kwa kutumia fluorescence in hybridation situ, au immunocytochemistry. Ufafanuzi wa AFM - usahihi wa kutambua watu ambao hawana ugonjwa huo - ni 82-98%, ambayo ni sawa na vipimo vingine.

"AFM imekuwa karibu kwa miaka zaidi ya 30, lakini hii ni mara ya kwanza kuonesha ahadi ya utambuzi wa kliniki," Sokolov alisema. "Usahihishaji unaonekana kuwa bora kuliko kiwango cha kliniki cha utambuzi wa saratani ya kibofu cha mkojo, lakini tutahitaji kupima njia hiyo kwenye kikundi kikubwa cha wagonjwa kabla ya kuletwa katika mazoezi ya kliniki. Tunatumai kuwa AFM inaweza kutumika kwa kugundua aina zingine za tumor, kama vile utumbo, ugonjwa wa kizazi na saratani ya kizazi. "

Waandishi wengine wa karatasi ni: Maxim E. Dokukin, Ph.D, wenzake wa baada ya daktari (sasa ni mkurugenzi wa utafiti wa NanoScience Solutions, Inc.), Vivekanand Kalaparthi, mwanafunzi aliyehitimu (sasa ni mhandisi wa utafiti huko Micron, Inc.) , Milos Miljkovic, Ph.D, meneja wa zamani wa maabara, Idara ya Chuo Kikuu cha Uhandisi cha Chuo Kikuu cha Tufts; na Andrew Wang, mwanafunzi wa shule ya sekondari aliyefanya kazi katika maabara ya Dk Sokolov (na sasa ni shahada ya kwanza katika Chuo Kikuu cha Harvard), John D. Seigne, MD, profesa wa upasuaji, Dartmouth-Hitchcock Medical Center; Petros Grivas, MD, Ph.D., profesa mwalimu wa dawa na mkurugenzi wa Programu ya Cancer ya Genitourinary, Chuo Kikuu cha Washington; na Eugene Demidenko, Ph.D., profesa wa sayansi ya data biomedical, School Geisel ya Dawa ya Dartmouth College.

Kazi hii iliungwa mkono na ruzuku ya Taifa ya Sayansi ya Umma, Mitambo na Manufaa ya Innovation #1435655 (IS), na fedha kutoka Kituo cha Cancer Cotton Cancer, Dartmouth College.

Sokolov, I., Dokukin, ME, Kalaparthi, V., Miljkovic, M., Wang, A., Seigne, JD, Grivas, P., Demidenko, E. "Uchunguzi wa kutosha wa uchunguzi kwa kutumia uchambuzi wa mashine ya kujifunza nano-azimio picha za nyuso za seli: kugundua saratani ya kibofu cha mkojo. "PNAS 2018 (Desemba X).

Nini rangi ya mkojo wako inasema kuhusu afya yako