Os físicos médicos da Universidade Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) desenvolveram um novo método que pode gerar imagens tridimensionais detalhadas do interior do corpo. Eles podem ser usados ​​para investigar mais de perto o desenvolvimento das células cancerosas. O grupo de pesquisa publicou suas descobertas em Física da Comunicação .

Os médicos e cientistas procuram entender melhor as células cancerosas e suas propriedades para fornecer um tratamento direcionado ao câncer. Células cancerosas individuais são freqüentemente examinadas em tubos de ensaio antes que as descobertas sejam testadas em organismos vivos. "Nosso objetivo é visualizar as células cancerosas dentro do corpo vivo para descobrir como elas funcionam, como se propagam e como reagem a novas terapias, "diz o físico médico Professor Jan Laufer da MLU. Ele é especialista na área de imagens fotoacústicas, um processo que usa ondas de ultrassom geradas por feixes de laser para produzir alta resolução, imagens tridimensionais do interior do corpo.

"O problema é que as células tumorais são transparentes. Isso torna difícil o uso de métodos ópticos para examinar tumores no corpo, "explica Laufer, cujo grupo de pesquisa desenvolveu um novo método para resolver este problema. Primeiro, os cientistas introduzem um gene específico no genoma das células cancerosas.

"Uma vez dentro das células, o gene produz uma proteína fitocromática, que se origina de plantas e bactérias. Lá, ele serve como um sensor de luz, "Laufer diz. Na próxima etapa, os pesquisadores iluminam o tecido com pulsos curtos de luz em dois comprimentos de onda diferentes usando um laser. Dentro do corpo, os pulsos de luz são absorvidos e convertidos em ondas ultrassônicas. Essas ondas podem então ser medidas fora do organismo, e duas imagens do interior do corpo podem ser reconstruídas com base nesses dados.

"A característica especial das proteínas fitocromáticas é que elas alteram sua estrutura e, portanto, também suas propriedades de absorção, dependendo do comprimento de onda dos feixes de laser. Isso resulta em alterações na amplitude das ondas de ultrassom que são geradas nas células tumorais. Nenhum dos outros componentes do tecido, por exemplo, veias de sangue, têm essa propriedade - seu sinal permanece constante, "Laufer diz. Calculando a diferença entre as duas imagens, em alta resolução, imagem tridimensional das células tumorais é criada, que está livre do contraste de fundo opressor.

O desenvolvimento dos físicos médicos de Halle pode ser aplicado a uma ampla gama de aplicações na pesquisa pré-clínica e nas ciências da vida. Além da pesquisa do câncer, o método pode ser usado para observar processos celulares e genéticos em organismos vivos.