Phát minh kính hiển vi chẩn đoán ung thư bằng hình ảnh 3D

Một nhóm các nhà nghiên cứu và kỹ sư cơ khí Mỹ vừa phát minh ra một loại kính hiển vi mới có khả năng soi quét các khối u trong lúc phẫu thuật, đồng thời thực hiện sinh thiết để chẩn đoán ung thư bằng hình ảnh 3D.

Khi tiến hành phẫu thuật cắt bỏ khối u ở vú, các bác sĩ luôn cố gắng loại bỏ toàn bộ các tế bào ung thư, trong khi giữ lại các tế bào khỏe mạnh nhiều nhất có thể.

Tuy nhiên, hiện chưa có phương thức đáng tin cậy nào để trong khi phẫu thuật vẫn xác định được các tế bào hoàn toàn khỏe mạnh. Nếu có thể nhìn thấy hình ảnh của toàn bộ bề mặt hoặc mép của tế bào trong khi phẫu thuật, các bác sĩ có thể khẳng định khối u còn tồn tại trong cơ thể bệnh nhân hay không.

Các bác sĩ cần bảo đảm rằng đã loại bỏ toàn bộ khối u, trong khi các nhà nghiên cứu có thể mất đến vài ngày để xử lý và phân tích tế bào bằng phương pháp truyền thống.

Đó là lý do có khoảng 20-40% phụ nữ phải trải qua phẫu thuật ung thư vú lần thứ hai, ba hoặc thậm chí lần thứ tư để loại bỏ hết các tế bào ung thư còn bỏ sót trong lần phẫu thuật đầu tiên.

Với loại kính hiển vi mới được phát minh, chỉ chưa đầy 30 phút, các nhà nghiên cứu có thể nhìn thấy rõ hình ảnh các mép của những tế bào mới có kích thước lớn với mức độ chi tiết như bệnh lý thông thường.

Chiếc kính hiển vi này sử dụng một dải ánh sáng “chiếu xuyên qua” và hiển thị một mẫu tế bào mà không gây ảnh hưởng đến tế bào đó. Điều này cho phép các nhà nghiên cứu bệnh học phóng to hình ảnh, từ đó “nhìn thấu” các mẫu sinh thiết bằng hình ảnh 3D.

Toàn bộ tế bào này có thể được giữ lại để xét nghiệm bằng kỹ thuật sinh học phân tử, giúp các bác sĩ có thêm thông tin về bản chất của ung thư, từ đó đưa ra được phác đồ điều trị hiệu quả hơn.

Ngoài việc cho thấy hình ảnh bề mặt các tế bào có kích thước lớn với độ phân giải cao, chiếc kính hiển vi mới còn "xâu chuỗi" hàng nghìn hình ảnh 2D mỗi giây để nhanh chóng tạo nên hình ảnh 3D của mẫu sinh thiết. Những thông tin bổ sung này cho phép các nhà nghiên cứu bệnh học chẩn đoán và đánh giá chính xác hơn các khối u.

Hiện các nhà nghiên cứu đang nỗ lực đẩy nhanh tốc độ của quá trình cho phép ánh sáng thâm nhập các mẫu sinh thiết được dễ dàng hơn.

Trong tương lai, nghiên cứu sẽ tập trung vào các lĩnh vực như phát triển các thuật toán có khả năng xử lý số lượng lớn dữ liệu bệnh học quét 3D mà hệ thống tạo ra, hướng tới mục tiêu cuối cùng là giúp các nhà nghiên cứu nhắm đúng vào những phần bất thường của tế bào. 

Dự án trên do Viện Sức khỏe Quốc gia và Đại học Washington (Mỹ) tài trợ và mới được công bố trên Tạp chí “Nature Biomedical Engineering” (Công nghệ Sinh học Tự nhiên)./.