Kræft opdages ofte for sent – men det kan snart ændre sig
Kræft udvikler sig typisk i det skjulte, og lægevidenskaben leder konstant efter måder at fange sygdommen, mens den stadig er fuldt behandlelig. Nu kan et nyt gennembrud være med til at vende den udvikling.
Forskere fra Australien og Tyskland har præsenteret en teknologi, der kan ændre spillereglerne: en mikroskopisk sensor placeret på spidsen af en fiberoptisk tråd. Den er i stand til at overvåge flere sygdomssignaler på én gang – helt uden kirurgiske indgreb og uden lange ventetider på prøvesvar.
En mikrosensor tyndere end et menneskehår
Den nye enhed er udviklet af et forskerhold fra University of Adelaide og University of Stuttgart. Sensoren er bygget direkte på enden af en fiberoptisk tråd og har en diameter, der er mindre end et menneskehår. Det betyder, at den kan føres ind i kroppen med minimal ubehag – for eksempel gennem en tynd nål eller et endoskop.
Forskerne benyttede sig af ultrahurtig 3D-mikroprint, en teknik der gør det muligt at "forme" komplekse strukturer i en størrelsesorden på tusindedele af en millimeter. Mikrostrukturens præcise form på enden af lyslederfibrene er ikke tilfældig – den afgør, hvor effektivt enheden indsamler og forstærker lyssignaler fra det omgivende væv.
Den nye sensor fungerer som et miniaturelaboratorium på spidsen af et hår – den måler samtidig temperatur, registrerer kemiske ændringer og omsætter dem til et aflæseligt lyssignal.
Denne kombination er af enorm betydning inden for kræftdiagnostik, hvor læger hidtil ofte kun har kunnet se én markør ad gangen – og ikke det samlede billede af de processer, der foregår i vævet.
Sådan afslører lys tilstedeværelsen af kræft
Kernen i sensorens funktion er særlige lysende materialer – såkaldte fluoroforer baseret på lanthanid-grundstoffer. Det er forbindelser, der udsender et meget karakteristisk skær, når de aktiveres af lys. Forskerne har sammensat en blanding, hvor hvert stof reagerer på et forskelligt fænomen knyttet til kræftprocessen.
I praksis ser det sådan ud: Affaldsstoffer fra kræftcellernes stofskifte reagerer med de molekyler, der er placeret ved fiberen. Når dette sker, begynder den pågældende fluorofor at lyse stærkere eller svagere – og skifter til tider endda farve.
Jo flere kræftceller der befinder sig i sensorens umiddelbare nærhed, desto mere intenst og tydeligt lyser signalet – det fungerer som en slags tæller for sygdommens koncentration i vævet.
Lyslederfibrene transporterer dette lysskær fra kroppens indre til overfladen, hvor følsomme detektorer analyserer signalets styrke og farve. Fordi de forskellige fluoroforer lyser i hver sin farve, modtager lægen flere uafhængige informationer på samme tid, herunder blandt andet:
- Den lokale vævstemperatur
- Kemiske ændringer knyttet til kræftcellernes aktivitet
- Koncentrationen af specifikke stofskifteprodukter i det omgivende væv
Teknologien repræsenterer et markant skift i måden, vi kan diagnosticere kræft på – i realtid, minimalt invasivt og med et langt mere detaljeret billede end tidligere metoder har kunnet tilbyde.
