அடுத்த தலைமுறை கட்டிகளை கேமரா மூலம் கண்டறிதல் சாத்தியமா?

சில வருடங்களுக்கு முன்பு, EPFL பேராசிரியரும், மேம்பட்ட குவாண்டம் கட்டிடக்கலை ஆய்வகத்தின் தலைவருமான எடோர்டோ சார்போன், சுவிஸ் SPAD2 என்ற புதிய, அதி திறனுடைய கேமராவை வெளியிட்டார். ஃபோட்டான் போன்ற மிகச்சிறிய ஒளி துகள் வடிவத்தைக் கைப்பற்றவும் எண்ணவும் அவரின் சாதனமே முதலில் முடிந்தது. இது கேமராவிலிருந்து ஒரு பொருளுக்கு ஒரு ஃபோட்டான் பயணிக்க எடுக்கும் நேரத்தை அளவிடுவதன் மூலம் 3D படங்களை உருவாக்கவும் மற்றும் புலத்தின் ஆழத்தை கணக்கிடவும் முடியும்.

அப்போது, சார்போன் தனது கண்டுபிடிப்பை மேலும் மாற்றியமைத்தார். அவர் தொழில்நுட்பத்தில் ஒன்றாக வேலை செய்வதற்காக நியூ ஹாம்ப்ஷயரில் உள்ள டார்ட்மவுத் கல்லூரியில் ஒரு சக ஊழியருக்கு அனுப்பினார். அவர்களின் முயற்சிகளைத் திரட்டுவதன் மூலம், அவர்கள் மனித திசுக்களில் உள்ள கட்டிகளை புகைப்படம் எடுக்கவும், அடையாளம் காணவும் மற்றும் கண்டுபிடிக்கவும் முடிந்தது.

அவர்களின் முறை சிவப்பு ஒளியை நோயுற்ற திசுக்களின் பகுதியில் லேசர் மூலம் முன்னிறுத்துவதை உள்ளடக்குகிறது, அதே நேரத்தில் கேமரா அந்தப் பகுதியை ஒரே நேரத்தில் படம் பிடிக்கும். “சிவப்பு என்பது மனித திசுக்களில் ஆழமாக ஊடுருவிச் செல்லும் வண்ணம் ஆகும்” என்கிறார் சார்போன். திசுவானது ஃப்ளோரசன்ட் கான்ட்ராஸ்டிங் ஏஜெண்டால் திசு செலுத்தப்படுகிறது  மற்றும் கட்டி திசுக்களுடன் மட்டுமே இணையும்.

குறுகிய கால தாமதம்

சிவப்பு ஒளி துகள்கள் ஒரு கட்டியை அடையும் போது, ​​அவை ஆரோக்கியமான திசுக்களை கடந்து செல்லும் போது சற்று வித்தியாசமாக நடந்து கொள்கின்றன. இன்னும் குறிப்பாக, அவ்வொளி அனுப்பப்பட்ட இடத்திற்கு திரும்புவதற்கு அதிக நேரம் எடுக்கும். இந்த நேர வேறுபாடு தான் விஞ்ஞானிகளுக்கு கட்டியை புனரமைக்கத் தேவையான தகவல்களை அளிக்கிறது. “தாமதம் ஒரு நானோ வினாடியை விட குறைவாக உள்ளது, ஆனால் நாம் ஒரு 2D அல்லது 3D படத்தை உருவாக்க முடிந்தால் போதும்” என்கிறார் சார்போன். புதிய அமைப்பு கட்டியின் வடிவத்தை, அதன் தடிமன் உட்பட துல்லியமாக அடையாளம் கண்டு நோயாளியின் உடலுக்குள் கண்டறிய முடியும். சிவப்பு விளக்கு ஒரு கட்டியுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​அது அதன் ஆற்றலை சிறிது இழப்பதால் நேர தாமதம் ஏற்படுகிறது. “ஒளி எவ்வளவு ஆழமான கட்டியில் பயணிக்கிறதோ, அது திரும்புவதற்கு அதிக நேரம் எடுக்கும். அது மூன்று பரிமாணங்களில் ஒரு படத்தை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது” என்கிறார் சார்போன். விஞ்ஞானிகள் கட்டியின் ஆழம் அல்லது அதன் இருப்பிடத்தை அடையாளம் காண வேண்டும், ஆனால் இந்த புதிய தொழில்நுட்பத்தின் மூலம், அவர்கள் இரண்டையும் பெற முடியும்.

இன்று, அறுவை சிகிச்சை நிபுணர்கள் ஒரு கட்டியை கண்டுபிடிக்க MRI-ஐப் பயன்படுத்தலாம். ஆனால் அறுவை சிகிச்சை அறையில் இருக்கும் போது பணி மிகவும் கடினமாகிறது. ஒரு கட்டியை அகற்றும் நுட்பமான பணியில் அறுவை சிகிச்சை நிபுணர்களுக்கு உதவுவதை சார்போனின் தொழில்நுட்பம் நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. “எங்கள் அமைப்பால் உருவாக்கப்பட்ட படங்கள் அவை அனைத்து புற்றுநோய் திசுக்களையும் அகற்றிவிட்டன என்பதையும், சிறிய துண்டுகள் இல்லை என்பதையும் உறுதி செய்யும்” என்று சார்போனின் ஆய்வக விஞ்ஞானி கிளாடியோ ப்ருஷினி கூறுகிறார். இந்த ஆராய்ச்சி சமீபத்தில் ஆப்டிகாவில் வெளியிடப்பட்டது மற்றும் மேலும் இவ்வமைப்பை மருத்துவ இமேஜிங், நுண்ணோக்கி மற்றும் அளவியல் ஆகியவற்றிலும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

References:

• Schatzkin, A., Subar, A. F., Moore, S., Park, Y., Potischman, N., Thompson, F. E., … & Kipnis, V. (2009). Observational epidemiologic studies of nutrition and cancer: the next generation (with better observation). Cancer Epidemiology and Prevention Biomarkers, 18(4), 1026-1032.
• Cronin, M., & Ross, J. S. (2011). Comprehensive next-generation cancer genome sequencing in the era of targeted therapy and personalized oncology. Biomarkers in medicine, 5(3), 293-305.
• Gusnanto, A., Wood, H. M., Pawitan, Y., Rabbitts, P., & Berri, S. (2012). Correcting for cancer genome size and tumour cell content enables better estimation of copy number alterations from next-generation sequence data. Bioinformatics, 28(1), 40-47.
• Ross, J. S., & Cronin, M. (2011). Whole cancer genome sequencing by next-generation methods. American journal of clinical pathology, 136(4), 527-539.
• Morrissy, A. S., Morin, R. D., Delaney, A., Zeng, T., McDonald, H., Jones, S., & Marra, M. A. (2009). Next-generation tag sequencing for cancer gene expression profiling. Genome research, 19(10), 1825-1835.