เทคนิคการใช้กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์แบบไม่มีฉลากสามารถตรวจหาลายเซ็นเมตาบอลิซึมและโครงสร้างของมะเร็งในเนื้อเยื่อเยื่อบุผิวได้แม้กระทั่งก่อนที่มันจะพัฒนา ทีมงานในสหรัฐอเมริกาและสเปนใช้กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนส์กระตุ้นโฟตอน (TPEF) แบบสองโฟตอนเพื่อทำแผนที่การมีอยู่ของโคเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับเมแทบอลิซึมสองตัวในตัวอย่างชิ้นเนื้อปากมดลูก
พวกเขา
พบว่าการกระจายตัวและอัตราส่วนของโคเอ็นไซม์แตกต่างกันไปตามความลึกในลักษณะที่เลือกการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาที่เกี่ยวข้องกับรอยโรคในระยะก่อนเป็นมะเร็ง นักวิจัยกล่าวว่าวิธีการนี้อาจรวมเข้ากับการตรวจคัดกรองตามปกติเพื่อระบุมะเร็งในระยะแรกเมื่อการรักษามีประสิทธิภาพสูงสุด
เมื่อมะเร็งโตถึงจุดที่สามารถวินิจฉัยได้จากอาการที่เป็นต้นเหตุ ก็อาจสายเกินไปที่จะรักษาได้สำเร็จ ดีกว่ามากคือการจับมะเร็งก่อนที่มันจะพัฒนา แต่นั่นหมายถึงการตรวจพบการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีเล็กน้อยที่บ่งชี้ว่าเมแทบอลิซึมของเซลล์ได้เพิ่มขึ้นพร้อมสำหรับการแพร่กระจาย
แม้ว่าจะสามารถวัดการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ได้โดยไม่รุกราน แต่เทคนิคปัจจุบัน เช่น เวชศาสตร์นิวเคลียร์หรือ MRI จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ถ่ายภาพโดยเฉพาะและการฉีดสารติดตาม ทางเลือกอื่นคือการตัดชิ้นเนื้อเพื่อการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ แต่โดยทั่วไปแล้วสถานที่เก็บตัวอย่างเนื้อเยื่อยังคงเลือก
โดยใช้วิธีการมองเห็นที่มีความจำเพาะต่ำและความไวแสงต่ำกว่าปกติ และขั้นตอนนี้อาจทำให้เกิดความเจ็บปวดและผลข้างเคียงอื่นๆและเพื่อนร่วมงานที่ในสหรัฐอเมริกา และ ใน สเปนได้เขียนบทความแสดงให้เห็นว่า TPEF สามารถตรวจวัดสัญญาณทางชีวเคมีของมะเร็งในระยะก่อนเป็นมะเร็งได้
โดยไม่รุกรานและไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องติดตามแบบฉีดเข้าไป ในกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์แบบเดิม โมเลกุลเฉพาะจะเปล่งแสงที่มองเห็นได้เมื่อพวกมันถูกกระตุ้นด้วยโฟตอนความถี่สูง ในกล้องจุลทรรศน์ TPEF โมเลกุลเป้าหมายจะปล่อยออกมาหลังจากดูดซับโฟตอนที่พลังงานค่อนข้างต่ำ
สองตัว
ซึ่งแต่ละตัวไม่สามารถกระตุ้นการเรืองแสงดังกล่าวได้ เทคนิคนี้มีข้อได้เปรียบสำหรับการใช้งานทางสรีรวิทยาเนื่องจากโฟตอนอินฟราเรดใกล้ (NIR) สองตัวที่กระตุ้นโมเลกุลจะกระจัดกระจายโดยเนื้อเยื่อน้อยกว่าแสงความถี่สูง ทำให้สามารถถ่ายภาพเซลล์ที่อยู่ใต้พื้นผิวเนื้อเยื่อได้
ความลึกที่ลำแสง NIR โฟกัสสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ทำให้ได้แผนที่การกระจายของฟลูออโรฟอร์ที่มีความละเอียดเชิงลึก และเพื่อนร่วมงานของเธอใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบเหล่านี้ในการหาปริมาณในตัวอย่างของเยื่อบุผิวปากมดลูกที่มีสองโมเลกุล: รูปแบบที่ลดลง
ของนิโคตินาไมด์อะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์ (NAD(P)H) และฟลาวินอะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์ “เอนไซม์เหล่านี้มีบทบาทสำคัญในเส้นทางต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตพลังงานและการสังเคราะห์โมเลกุลที่เซลล์ต้องการเพื่อความอยู่รอด” จอร์จาคูดีอธิบาย “ความสมดุลของเส้นทางที่เซลล์ใช้ในการทำเช่นนี้
มักจะเปลี่ยนไปเมื่อมันกลายเป็นมะเร็ง” ปริมาณสัมพัทธ์ จึงเป็นหน้าต่างสู่การเปลี่ยนแปลงเมแทบอลิซึมที่เกี่ยวข้องกับมะเร็ง แต่พวกมันยังให้ภาพว่าเซลล์มีโครงสร้างอย่างไร เนื่องจากโมเลกุลเหล่านี้กระจุกตัวอยู่ในไมโทคอนเดรีย (โครงสร้างเซลล์ย่อยที่พบในไซโตพลาสซึมของเซลล์แต่ไม่พบในนิวเคลียส
และขอบของมัน) การมีอยู่ของมันจึงสามารถใช้เพื่ออนุมานอัตราส่วนของไซโตพลาสซึมต่อนิวเคลียส ซึ่งเป็นอัตราส่วนของขนาดนิวเคลียสของเซลล์ต่อ ขนาดเซลล์โดยรวม – และระดับที่ไมโตคอนเดรียจับกลุ่มกัน ในเยื่อบุผิวที่แข็งแรง คุณสมบัติทั้งสองนี้แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญตามความลึก
กล่าวว่า “นั่นเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ว่าเซลล์มีความแตกต่าง (สุก) ตามที่คาดไว้ตามปกติ เมื่อเราย้ายจากชั้นเซลล์ที่ลึกกว่าของเยื่อบุผิวไปยังพื้นผิว” ในทางกลับกัน รอยโรคในระยะก่อนเป็นมะเร็ง กระบวนการสร้างความแตกต่างตามปกตินี้จะหยุดชะงัก และเซลล์เยื่อบุผิวไม่แสดงการเปลี่ยนแปลงที่ขึ้น
กับความลึกดังกล่าว นักวิจัยพบว่าการขาดความแตกต่างนี้ตรวจพบได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ TPEF นอกจากนี้ พวกเขายังพบว่ากระบวนการจำแนกเนื้อเยื่อสามารถทำได้โดยอัตโนมัติโดยการรวมการวัดลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเซลล์และการจัดองค์กรของไมโตคอนเดรียด้วยอัตราส่วน
ซึ่งแสดง
ความแปรปรวนน้อยลงตามความลึกในเนื้อเยื่อมะเร็งระยะก่อนแม้ว่า และเพื่อนร่วมงานได้ศึกษาเนื้อเยื่อเยื่อบุผิวของปากมดลูกโดยเฉพาะ ซึ่งมะเร็งมักเกิดจากเชื้อไวรัส ของมนุษย์สายพันธุ์หนึ่ง พวกเขากล่าวว่าควรมีรูปแบบทางสัณฐานวิทยาของเซลล์และชีวเคมีแบบเดียวกันในมะเร็งเยื่อบุผิวหลายชนิด
อย่างไรก็ตาม หากต้องการใช้เทคนิคนี้ในคลินิก จำเป็นต้องมีความก้าวหน้าในการส่งมอบพัลส์พลังงานสูงและการปรับปรุงความเร็วในการรับภาพกล่าวว่า “เรากำลังเริ่มโครงการพัฒนาเครื่องมือที่จะทำให้เราสามารถทดสอบเทคนิคนี้ในมนุษย์ในคลินิกได้ภายใน 2 ปี” “แน่นอนว่าต้องใช้เวลาอย่างน้อยสองสามปี
ในการผ่านการทดสอบเบื้องต้นและการเพิ่มประสิทธิภาพ แต่ก็ไม่มีคำถามว่าความสามารถในการประเมินการเปลี่ยนแปลงเมตาบอลิซึมเล็กน้อยในเนื้อเยื่อของมนุษย์ในร่างกายจะช่วยให้เกิดข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับกระบวนการพัฒนาของมะเร็งเพื่อให้ เราสามารถตรวจพบและรักษาได้อย่างมีประสิทธิภาพ
มากขึ้น”นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันได้ค้นพบคำตอบของปริศนาฟิสิกส์ชั้นบรรยากาศที่มีมานานถึง 20 ปี นั่นคือเหตุใดโอโซนในชั้นบรรยากาศจึงมีไอโซโทปออกซิเจนที่ ‘หนัก’ จำนวนมาก โมเลกุลของโอโซนประกอบด้วยออกซิเจนสามอะตอม โมเลกุลของโอโซนบางส่วนไม่สมมาตรและมีไอโซโทป
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
