9°C
„Máte rakovinu.“ Lékařům budou na diagnostiku stačit minuty. Díky českým vědcům
Češi mají nejenom zlaté ručičky, ale především také hlavičky. Jména našich vědců můžeme najít snad ve všech polích špičkového výzkumu. To znovu potvrdil tým expertů z Vysokého učení technického v Brně. Tým odborníků z tamní Fakulty strojního inženýrství a výzkumného centra CEITEC popisuje možný budoucí způsob diagnostiky rakoviny. Vysvětlují tak dobu, kdy budeme schopní diagnostikovat rakovinu bez bolesti a do pár minut. O tom, že i přes nynější pokroky je ale cesta stále dlouhá, s námi pohovořil výzkumník Petr Dvořák. Jedná se o metodu, kdy se rakovinu snaží rozpoznat pomocí změny barvy světla.
Vaše metoda by měla rakovinu určit na základě genetických markerů, co to ale je?
To je jednoduché. Rakovinné buňky vypouští do těla různé chemické látky. Tyhle látky my následně můžeme detekovat v krvi. Zároveň každý druh vypouští jiné látky a na základě toho by bylo možné říci, o jaký druh rakoviny jde.
Metoda, na které pracujete, tyto markery určuje pomocí nanofotonických čipů, jak byste nám popsal ten?
To je například křemíková destička, na které se vyrobí kovová nanostruktura. To je, jak naznačuje předpona nano-, jde o velmi malou strukturu. Pro představu nanometr je asi desetitisícina průměru lidského vlasu. A nám jde o výrobu takových kovových nanostruktur, které zároveň umí ovlivnit světlo, které na ně dopadá.
A jak se tedy něčím takovým dá změřit přítomnost nějaké látky, ve vašem případě genetických markerů?
Zjednodušeně řečeno, vezmete tu látku, kterou chcete určit, a nanesete ji na tento čip. A ony genetické markery se následně naváží na kovové nanočástice. Díky tomu se změní barva světla, které na čip dopadá. Funguje to tak vlastně podobně jako lakmusový papírek, který mění barvu podle toho, zda na něj kápneme kyselý, nebo zásaditý roztok.
Takže i vaše metoda funguje na základě chemických reakcí, aspoň na začátku?
V podstatě ano, ty markery se chemicky naváží na naše nanočástice a díky tomu se na základě fyzikálních zákonů změní i index lomu. Ten právě určuje i to, že se změní barva tohoto světla.
A jak náročné jsou tyto nanofotonické čipy na výrobu?
Jsou poměrně náročné. Potřebujete zařízení, které umí vyrábět takhle malé struktury. Takové zařízení neumí vyrábět až tolik firem na světě, ale na VUT tyto technologie díky CEITEC máme. Zatím je ale větší problém to, že umíme vyrobit čip, který umí ukázat jenom jednu konkrétní látku.
A půjde v budoucnu vyrobit i čip, který jich dokáže určit více, nebo aspoň ty spojené s nejčastějšími formami rakoviny?
Ano, přesně o to se v současnosti snaží vědecká společnost. Aby tento jeden čip zvládl určit co nejvíce různých markerů.
A jak jsme daleko od toho, aby se takto začalo diagnostikovat?
V současnosti už známe poměrně velké množství oněch biologických markerů. Velký problém je ale z biologického hlediska. V biologii je vždy velké množství různých typů buněk, a proto se ani rakovinné buňky nechovají úplně stejně. V současnosti se tak soustředíme hlavně na testování spolehlivosti. Abychom byli opravdu schopní rakovinu prokázat s vysokou pravděpodobností. V současnosti jsme ale schopni vyrábět mnohem spolehlivější čipy než dříve.
A jaké zařízení je potřeba na to, abychom takovým čipem mohli určit rakovinu?
Většinou jsou potřeba speciální optické mikroskopy a spektrometry. My v Brně používáme unikátní holografický mikroskop, který na naší fakultě vyvinul tým profesora Chmelíka, který nám umožňuje vidět chování buněk trojrozměrně.
To ale zní jako celkem drahé vybavení i pro nemocnice.
Rozhodně, takový speciální mikroskop je v řádu desítek milionů za kus.
A potřebovali by takto drahé zařízení i nemocnice, které by v budoucnu chtěly tuto diagnostickou metodu použít?
Ne, jakmile se prokáže, že jsme schopní vyrábět dostatečně přesné čipy, tak bude stačit obyčejný spektrometr. To je zařízení, které právě umí určit změnu barvy světla. To už je zařízení, které se dá pořídit do milionu. Je ale nutné dodat, že zatím jde o základní výzkum. Než dojde k přenesení diagnostické metody do praktického lékařství, je před námi ještě dlouhá cesta.
Témata:
Související
