El cáncer es una fuerza maligna de la naturaleza que no tiene prejuicios cuando invade los tejidos, penetra y forma nuevos sitios corporales. El noventa por ciento de las muertes causadas por cáncer se deben a tumores que se extienden por todo el cuerpo, un proceso llamado metástasis. Las células cancerosas individuales se desprendende un tumor e impregnar un cuerpo a través de los vasos sanguíneos, una gran cantidad de células cancerosas mueren en tránsito, pero las células exitosas migran a través de un cuerpo antes de dejar los vasos sanguíneos y reproducirse en una nueva ubicación.
El cáncer surge de una sola célula. La transformación de una célula normal a una célula tumoral es un proceso de varias etapas, típicamente una progresión de una lesión precancerosa a tumores malignos. Estos cambios son el resultado de la interacción entre los factores genéticos de una personay una gama de otras categorías de agentes externos que incluyen: carcinógenos químicos, como el asbesto y los componentes del humo del tabaco, o carcinógenos biológicos, como las infecciones de ciertos virus, bacterias o parásitos. Según la Organización Mundial de la Salud OMS, el cáncer de colon esla tercera forma más común de cáncer y el 60% del total de casos nuevos de cáncer en el mundo ocurre en África, Asia y América Central y del Sur.
Un equipo científico del Centro de Investigación de Nanopartículas del Instituto de Ciencias Básicas SII ha desarrollado un endoscopio multifuncional que integra bioelectrónica transparente, como láser con nanopartículas teranósticas NP, terapia para probar nuevos medicamentos y adaptar un tratamiento único.plan para un paciente.
Los endoscopios convencionales carecen de la resolución espacial necesaria para detectar y tratar cánceres pequeños y otras anomalías. Están equipados con un tubo flexible equipado con una cámara, lente y sistema de suministro de luz, que proporciona maniobrabilidad y visualización directa del tracto gastrointestinal. Sin embargo,A pesar de la probada utilidad de los endoscopios quirúrgicos actuales, los sensores integrados junto con los tratamientos no están disponibles debido al tamaño a macroescala del sistema convencional, lo que impide el diagnóstico y la terapia de tumores a microescala.
El equipo, dirigido por el director del Centro de Investigación de Nanopatículas, Profesor Taeghwan Hyeon, demostró un sistema de endoscopio quirúrgico multifuncional para diagnosticar y tratar enfermedades intestinales, como el cáncer de colon. Este sistema de endoscopio 'inteligente' contiene bioelectrónica transparente, que proporciona pHbasada en sensores combinados con ablación por radiofrecuencia RFA; un procedimiento médico en el que parte de la conducción eléctrica de un tumor se ablata utilizando el calor generado por una corriente alterna de frecuencia media.
Los sensores adicionales del sistema para monitorear los contactos mecánicos y las temperaturas de mapeo brindan capacidades de detección fisiológica precisas durante la detección y ablación del cáncer. La transparencia permite la integración óptima de una serie de componentes multifuncionales de detección y terapéuticos en la punta del endoscopio sin bloquear la línea de visión delcámara o luz. Al cargar bioelectrónica transparente en la cámara del endoscopio, el tejido observado a través de la cámara en el mapeo de fluorescencia y las fototerapias se puede combinar exactamente con los tejidos extirpados caracterizados por dispositivos transparentes. El sistema también tiene NP biocompatibles diseñados a medida con fototerapéuticoy agentes quimioterapéuticos, que pueden administrarse localmente y activarse con luz. Según el documento del equipo, este sistema endoscópico multifuncional podría ser útil para la detección de crecimientos anormales planos o deprimidos. Los efectos sinérgicos entre la bioelectrónica transparente y los NP terráneos puedenmejorar la precisión de la detección de tumores y proporcionar tratamiento.
Se realizaron experimentos de laboratorio controlados dentro de organismos vivos, conocidos como experimentos in vivo, en ratones. Los resultados destacaron la utilidad de esta tecnología para su detección precisa, delineación y terapia rápida dirigida de cáncer de colon o lesiones precancerosas. Una inyección intravenosa de NPsse administró para atacar activamente las células de cáncer de colon. Las imágenes de los tintes de fluorescencia cargados en estos NP proporcionaron información óptica sobre la distribución espacial de las células cancerosas. El endoscopio permitió que la luz láser acceda a sitios sospechosos expuestos a NP. Estas regiones se observaron fácilmente debido a la transparenciade la bioelectrónica transparente integrada en la cámara del endoscopio. La bioelectrónica transparente y los sensores asociados proporcionaron un análisis electroquímico adicional de la distribución del tumor. Después de que se observa ópticamente un área sospechosa de tejido y se identifica un tejido potencialmente canceroso, pueden tratarse por varias modalidades.
El control directo de la luz láser, que se administra a través de una fibra óptica y se guía con el endoscopio, puede superar muchos problemas relacionados con la profundidad de penetración de la luz. Debido a que los cánceres de colon normalmente se encuentran en regiones superficiales, el sistema del equipo se ve menos afectadopor el problema de profundidad de penetración de la luz en comparación con otros casos de tumores.
Los resultados de los experimentos fueron sorprendentes. Después de un plan de tratamiento de dos semanas, los tumores disminuyeron significativamente en el modelo de ratón. Sin embargo, cuando los tumores se trataron sin inyectar NP o usar quimioterapia, el volumen del tumor aumentó. El grupo de terapia combinada exhibióuna marcada disminución en el volumen del tumor.
Los sistemas de endoscopio multifuncionales tienen el potencial de reducir el tiempo del procedimiento y mejorar la eficiencia de los procedimientos quirúrgicos mínimamente invasivos para el tratamiento del cáncer de colon. Además, la terapia eficiente puede contribuir al excelente rendimiento oncológico y económico para varios cánceres gastrointestinales o lesiones precancerosas en el futuro.
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Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias Básicas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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