Para peneliti Ulm menggunakan mikroskop baru untuk mencari molekul dalam sel tumor. Gambar: Landesstiftung BW
Membaca dengan lantang Para peneliti Ulmer menggunakan prosedur optik khusus untuk menemukan apa yang disebut biomarker dalam sel kanker yang hidup. Dengan penanda ini, mereka dapat melacak pertumbuhan dan perubahan tumor tanpa sel mati oleh persiapan kimia di laboratorium. Dalam studi spektroskopi mereka pada sel-sel neuroblastoma - sejenis kanker yang terjadi pada anak-anak - para ilmuwan di sekitar Angelika Rück dari Institut Teknologi Laser dalam Pengobatan dan Pengukuran (ILM) di Ulm menemukan molekul sitokrom c. Distribusi zat ini dalam sel dapat memberikan informasi tentang tingkat diferensiasi tumor, jelas para peneliti. Investigasi lebih lanjut harus menunjukkan sejauh mana tanda tangan sitokrom c sel kanker ini cocok untuk diagnosis. Dalam proyek tindak lanjut, para peneliti ingin menguji apakah karsinoma usus dapat dianalisis dengan cara optik. Untuk mempelajari jaringan, para ilmuwan biasanya menodai sel untuk pengamatan dalam mikroskop fluoresensi. Kerugiannya: Sediaan kimia mengganggu metabolisme dan bahkan menyebabkan sel-sel mati. Oleh karena itu, Rück dan rekan-rekannya datang dengan ide memeriksa jaringan sel secara optik untuk menyimpulkan komponen seluler berdasarkan pada penyerapan cahaya dan hamburan saja dan untuk mengetahui perbedaan dalam pengembangan sel. Mereka menggunakan apa yang disebut spektroskopi Raman: Sinar laser menerangi sampel dan menstimulasi molekul dalam komponen sel untuk bergetar. Getaran kemudian menjadi karakteristik dari molekul. Sinar laser memindai sel: Untuk setiap piksel, para peneliti menerima spektrum getaran keseluruhan dengan getaran yang ditumpangkan dari semua molekul. Seni para peneliti terletak pada evaluasi spektrum dengan metode matematika khusus.

Dari campuran itu, para peneliti mengekstraksi molekul yang sangat spesifik: sitokrom c. Ini adalah molekul yang sangat tua secara evolusi dan berfungsi sebagai pembawa elektron dalam pembangkit listrik sel, mitokondria, jelaskan Rück. Awalnya, sitokrom c hanya ada di dinding sel mitokondria. Ketika neuroblastoma terus berkembang, zat memasuki sitoplasma. Sebaliknya, para peneliti sekarang dapat menggunakan sampel sel untuk menentukan tahap perkembangan neuroblastoma.

Neuroblastoma adalah tumor pada sistem saraf otonom, memengaruhi adrenal dan tulang belakang dan terjadi di daerah kepala, leher, atau dada. Sebagian besar karsinoma masa kanak-kanak terjadi pada tahun-tahun pertama kehidupan. Begitu metastasis terbentuk, peluang untuk bertahan hidup hanya 40 persen. Fitur khusus neuroblastoma adalah perkembangan sel khusus: sel dihambat dalam diferensiasi mereka. Jika blokade ini diatasi - yang sering bercerai secara spontan - dan sel-sel terus berkembang secara normal, maka kanker menghilang. Tergantung pada stadium kanker, penyembuhan spontan seperti itu terjadi pada 50 persen kasus.

Dalam proyek industri baru, Rück dan timnya ingin menyelidiki karsinoma usus besar menggunakan teknik spektroskopi yang serupa. "Karsinoma usus besar membentuk lemak yang sangat istimewa, " jelas Rück. Seperti neuroblastoma, neuroblastoma berharap untuk menemukan molekul spesifik dalam sel-sel usus, yang di satu sisi membantu mengidentifikasi tumor yang ada dan memungkinkan kesimpulan yang diambil tentang fase pertumbuhan. Para peneliti juga ingin memperbaiki teknologi pengukuran mereka: Sebuah laser kondisi padat harus menyalakan pulsa cahaya yang berlangsung satu picosecond (sepersejuta dari sepersejuta detik) ke sampel jaringan. Karena eksitasi yang sangat singkat, para peneliti ingin lebih baik memisahkan spektrum getaran yang dihasilkan dari gangguan lain untuk mencapai hasil yang jelas. pameran

Informasi lebih lanjut: Kelompok kerja Angelika Rück di ILM Martin Schäfer (didukung oleh Competence Network Optical Technologies di Baden-Württemberg, Photonics BW)

© science.de

Direkomendasikan Pilihan Editor