Không cần xét nghiệm phức tạp, chiếc kính hiển vi cầm tay này có thể phát hiện ung thư sớm

Khi các bác sỹ nghi ngờ có một khối u ác tính hay cảm thấy có một sự phát triển đáng ngờ trong cơ thể, họ có thể bắt đầu kiểm tra các dấu hiệu của ung thư bằng cách xét nghiệm máu và nước tiểu. Nhưng để chắc chắn bệnh nhân có tế bào ung thư trong cơ thể hay không, các bác sỹ thường phải tiến hành làm sinh thiết. Điều này nghĩa là lấy ra các mô, tủy xương hay các tế bào trong cơ thể để đưa tới phòng thí nghiệm và phân tích.

Tuy nhiên, một kính hiển vi mới đang được phát triển để thay đổi điều đó. Công nghệ của thiết bị này được mô tả chi tiết trên trang Biomedical Optics vào đầu tháng Một năm nay. Hoạt động như một công cụ chuẩn đoán theo thời gian thực, kính hiển vi này chụp ảnh các tế bào ung thư ngay dưới bề mặt da hoặc các mô tiếp xúc mà không cần các thủ thuật về phẫu thuật.

Để làm được như vậy, thiết bị này sử dụng một cách tiếp cận sáng tạo được gọi là “kính hiển vi trục kép đồng tiêu cự” để chiếu sáng và nhìn rõ hơn thông qua các mô mờ. Kính này có thể chụp được các chi tiết nằm sau 0,5 mm phía dưới bề mặt mô, nơi trú ngụ của các tế bào ung thư.

Ngoài ra, kính hiển vi này còn sử dụng một kỹ thuật khác được gọi là “line scanning” (quét theo dòng) để đẩy nhanh quá trình xử lý hình ảnh chụp. Thiết bị sử dụng các gương vi cơ điện siêu nhỏ để chiếu một chùm sáng nhằm quét các mô, lần lượt từng dòng một, phóng to và nhanh chóng tạo ra các hình ảnh quét ở cấp độ tế bào và dưới tế bào. Với những hình ảnh nhỏ hơn 50 lần so với tóc người, kính hiển vi này thậm chí có thể chụp được ảnh những tế bào máu đang chuyển động ở 16 khung hình mỗi giây.

Với những người chưa được đào tạo, những hình ảnh nhỏ xíu đó không giống lắm so với những gì họ thấy trên màn ảnh rộng, nhưng với những nhà bệnh lý học đã qua đào tạo, họ có thể phát hiện những khác biệt giữa tế bào ung thư và tế bào bình thường. Dưới đây là hình ảnh của các mạch máu trong tai chuột được hiển thị dưới ống kính hiển vi mới này.

Hình ảnh mạch máu trong tai chuột dưới kính hiển vi mới.

Những nghiên cứu đầu tiên trên người của loại kính hiển vi mới này sẽ được bắt đầu vào mùa hè này, với việc tìm và phát hiện các bệnh nhân ung thư miệng. Công cụ mới này cũng có thể sử dụng để chuẩn đoán bệnh ung thư da và giúp thực hiện phẫu thuật. Theo đó, khi các bác sỹ thực hiện phẫu thuật cắt bỏ các mô ác tính, chiếc kính này có thể phóng to chỗ cần phẫu thuật với độ chính xác đến từng tế bào. Ví dụ, khi loại bỏ một khối u não, bác sỹ phẫu thuật cũng có thể sử dụng kính này để đảm bảo họ đang loại bỏ tất cả các tế bào ung thư mà không làm ảnh hưởng đến các tế bào tốt.

Tuy nhiên, việc đưa công nghệ này vào bệnh viện không phải là một quá trình đơn giản. Jonathan Liu, giám đốc phòng thí nghiệm đằng sau chiếc kính hiển vi mới này ở Đại học Washington, cho biết, vì các bộ phận bên trong đều rất nhỏ, nên mỗi chi tiết phải được thiết kế trên máy tính.

“Mọi chi tiết của thiết bị này đều phải đặt làm” ông Liu cho biết.

Bên trái là hình ảnh chụp theo thời gian thực bằng kính hiển vi mới tế bào mô của chuột, cho kết quả tương tự như bên phải, thu được sau quá trình phân tích đắt tiền và nhiều ngày tại phòng thí nghiệm.

Chiếc kính hiển vi được lắp ráp bằng tay trong phòng thí nghiệm, với kích thước của nhiều bộ phận chỉ ở mức micromet (một phần nghìn milimet). Toàn bộ quá trình lắp ráp kéo dài đến 42 tháng.

Các nhà nghiên cứu, được tài trợ bởi Viện Y tế Quốc gia Mỹ, cũng đang hợp tác với Trung tâm Ung thư Memorial Sloan Kettering của đại học Stanford và Viện Thần kinh Barrow, để phát triển thêm thiết bị này. Trước khi được mang tới các bệnh viện, họ cần nghiên cứu chi tiết xem công nghệ này sẽ được đóng gói như thế nào.

Trong phòng thí nghiệm của ông Liu, dây điện, dây cáp và đinh vít được để tạm ở khắp nơi trong khi các nhà khoa học tập trung vào hình ảnh thu được từ thiết bị. Để chiếc kính hiển vi này nằm trên tay các bác sỹ phẫu thuật và bác sỹ ung thư, thiết bị này phải được sản xuất theo tiêu chuẩn an toàn, vô trùng của bệnh viện. Nếu nhóm nghiên cứu thành công, một ngày nào đó các bác sỹ có thể tìm kiếm các tế bào ung thư ngay trong phòng thường, mà không cần làm các xét nghiệm phức tạp nữa.

Theo Forbes.com, Washington.edu