روش جدید در تشخیص سرطان؛ حسگر الماس به جای ردیاب‌ رادیواکتیو

متاستاز (زمانی که سلول‌های سرطانی از تومور اصلی به بخش‌های دیگر بدن گسترش می‌یابند) یکی از جدی‌ترین چالش‌ها در درمان سرطان است.

پزشکان اغلب برای بررسی اینکه آیا سرطان به غدد لنفاوی ــ نواحی بافتی که مایعات بدن را از مواد زیان‌بار فیلتر می‌کنندــ رسیده است یا نه، آزمایش‌هایی انجام می‌دهند؛ موضوعی که می‌تواند در تصمیم‌گیری درباره جراحی و مراقبت‌های بعدی نقش داشته باشد.

این یافته‌ها، که در مجله «فیزیکال ریویو اپلاید»‌(Physical Review Applied) منتشر شده، شرح می‌دهد که چگونه می‌توان از الماس برای ساخت یک حسگر بسیار حساس استفاده کرد که قادر است مایع ردیاب مغناطیسی تزریق‌شده به تومور را شناسایی کند.

پژوهشگران گفتند این مایع، که از نانوذرات اکسید آهن تشکیل شده است، همراه با سلول‌های سرطانی در بدن حرکت می‌کند و آشکار می‌کند که آیا آنها به غدد لنفاوی رسیده‌اند یا نه.

الکس نیومن، دانشجوی دکترای بخش فیزیک دانشگاه وارویک و نویسنده اصلی این پژوهش، گفت این ابزار جدید می‌تواند روش پزشکان را در یافتن سرطان، طی جراحی‌های لاپاروسکوپی و آندوسکوپی، بهبود بخشد. او گفت: «نیاز واقعی به راهکارهای چندمنظوره و غیرسمی برای یافتن سرطان وجود دارد.»

«ما موفق شدیم برای این حسگر جدید بر پایه الماس، اندازه سر حسگر را به تنها ۱۰ میلی‌متر کاهش دهیم؛ این بدان معناست که این نخستین حسگر الماسی است که می‌تواند مایع ردیاب مغناطیسی را شناسایی کند و در عین حال به اندازه‌ای کوچک باشد که در جراحی‌های آندوسکوپی و لاپاروسکوپی استفاده شود.»

نیومن افزود که این دستگاه، فوق‌العاده حساس است و قادر به شناسایی تنها یک صدم از دوز معمول مایع ردیاب مغناطیسی است.

دانشمندان اعلام کردند در طراحی این ابزار از یک الماس به اندازه تنها نیم میلی‌متر مکعب در کنار یک آهنربای دائمی کوچک استفاده می‌شود.

آنها افزودند که این ساختار فشرده باعث می‌شود به تجهیزات الکترونیکی حجیم نیازی نباشد و حسگر بتواند به صورت دستی در اتاق‌های عمل استفاده شود. پروفسور گوین مورلی، که هدایت این گروه تحقیقاتی را برعهده دارد، گفت این پیشرفت به لطف «نیتروژن‌ـ تهی‌جایی مرکزی» در داخل الماس ممکن شده است.

[«نیتروژن-تهی‌جایی» مرکزی یکی از انواع نقص نقطه‌ای در شبکه الماس محسوب می‌شود که اصولا از یک جفت کنار هم شامل یک اتم نیتروژن و نیز جای خالی یک اتم کربن (در اثر تهی‌جایی) در بین دیگر اتم‌های کریستال تشکیل می‌شود.]

او گفت: «این مراکز به الماس امکان می‌دهند تغییرات بسیار کوچک در میدان مغناطیسی را شناسایی کند و به الماس‌ها رنگ صورتی زیبایی می‌دهند.» وی افزود که این فناوری می‌تواند کاربردهایی فراتر از پزشکی داشته باشد، ازجمله در فضاپیماها و انرژی همجوشی هسته‌ای.

پژوهشگران گفتند روش‌های کنونی برای ردیابی سلول‌های سرطانی یا بر ردیاب‌های رادیواکتیو تکیه دارند که همه بیمارستان‌ها به آن دسترسی ندارند، یا بر رنگ‌های حاجب آبی که در برخی بیماران واکنش‌های آلرژیک ایجاد می‌کنند.

پزشکان بالینی مشارکت‌کننده در این پروژه جدید بر این باورند که حسگر الماسی می‌تواند به جلوگیری از این مشکلات کمک کند.

استوارت رابرتسون، جراح متخصص سرطان سینه در بیمارستان‌های دانشگاهی کاونتری و وارویک‌شر، گفت او هم‌اکنون در کار خود از مکان‌یابی مغناطیسی استفاده می‌کند و افزود این روش مزایای بیشتری در مقایسه با روش‌های سنتی دارد.

پژوهشگران می‌گویند این دستگاه در نهایت می‌تواند برای انواع مختلف سرطان، ازجمله تومورهای ریه، کبد، روده بزرگ و مری به کار گرفته شود.