Ученые Университета Уорика разработали новый датчик на основе алмаза, который помогает обнаруживать метастазы рака, отслеживая движение магнитной жидкости в организме. Работа опубликована в журнале Physical Review Applied (PRA).
Клетки опухоли могут распространяться через лимфатическую систему в другие органы. Чтобы выяснить, поражены ли лимфоузлы, врачи применяют специальные тесты — именно они определяют дальнейшую тактику лечения. Сейчас для поиска метастазов используют радиоактивные маркеры или синие красители. Однако у обоих методов есть недостатки: радиофармпрепараты доступны не во всех клиниках, а краситель вызывает аллергическую реакцию примерно у одного процента пациентов.
Новый прибор британских физиков — компактный, портативный и безопасный. Он основан на уникальных свойствах алмазов: так называемые NV-центры (дефекты решетки с атомом азота и вакансией) позволяют кристаллу улавливать малейшие изменения магнитного поля. Сенсор реагирует на магнитную жидкость с наночастицами оксида железа, которую вводят в опухоль. По ее пути можно проследить, какие лимфоузлы поражены, и точнее удалить их во время операции.
«Мы сумели уменьшить головку сенсора до 10 мм — это первый алмазный прибор, который достаточно мал для использования в эндоскопии и лапароскопии», — рассказал ведущий автор работы Алекс Ньюман.
Компактность достигается за счет использования микроскопического алмаза объемом всего 0,5 мм³ и небольшого постоянного магнита, прикрепленного к наконечнику зонда. Благодаря этому устройство обходится без громоздкой электроники.
Сами врачи уже оценили потенциал новинки.
«Я регулярно использую магнитную навигацию в лечении рака груди — она дает преимущества перед традиционными методами. Поэтому сотрудничество с Университетом Уорика и работа над совершенствованием магнитных технологий крайне важны», — отметил хирург Стюарт Робертсон из больницы Ковентри и Уорика.
Разработчики считают, что в будущем сенсор можно будет применять и при других видах опухолей — легких, печени, кишечника и пищевода.
Ранее был найден способ определить рак гортани по голосу.