Các nhà nghiên cứu đã phát triển một cảm biến sinh học mang tính cách mạng sử dụng sóng terahertz (THz) có thể phát hiện ung thư da với độ nhạy đặc biệt, có khả năng mở đường cho việc chẩn đoán sớm hơn và dễ dàng hơn.
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một cảm biến sinh học mang tính cách mạng sử dụng sóng terahertz (THz) có thể phát hiện ung thư da với độ nhạy đặc biệt, có khả năng mở đường cho việc chẩn đoán sớm hơn và dễ dàng hơn. Được xuất bản trong tạp chí IEEE Transactions on Biomedical Engineering, nghiên cứu này cho thấy một tiến bộ đáng kể trong việc phát hiện ung thư sớm nhờ sự cộng tác của các nhóm đa ngành từ Đại học Queen Mary ở London và Đại học Glasgow.
Tiến sĩ Shohreh Nourinovin, Phó nghiên cứu sau tiến sĩ tại Trường Kỹ thuật Điện tử và Khoa học Máy tính của Queen Mary, đồng thời là tác giả đầu tiên của nghiên cứu, giải thích: “Các phương pháp truyền thống để phát hiện ung thư da thường bao gồm chụp CT, PET tốn kém, tốn thời gian và các công nghệ xâm lấn tần số cao hơn”. .
"Cảm biến sinh học của chúng tôi cung cấp giải pháp không xâm lấn và hiệu quả cao, tận dụng các đặc tính độc đáo của sóng THz - một loại bức xạ có năng lượng thấp hơn tia X, do đó an toàn cho con người - để phát hiện những thay đổi tinh tế trong đặc điểm tế bào."
Sự đổi mới quan trọng nằm ở thiết kế của cảm biến sinh học. Với các bộ cộng hưởng nhỏ, không đối xứng trên chất nền linh hoạt, nó có thể phát hiện những thay đổi tinh vi trong đặc tính của tế bào.
Không giống như các phương pháp truyền thống chỉ dựa vào chỉ số khúc xạ, thiết bị này phân tích sự kết hợp của các tham số, bao gồm tần số cộng hưởng, cường độ truyền và giá trị được gọi là "Toàn bộ chiều rộng ở mức tối đa một nửa" (FWHM). Cách tiếp cận toàn diện này cung cấp hình ảnh mô phong phú hơn, cho phép phân biệt chính xác hơn giữa tế bào khỏe mạnh và tế bào ung thư và đo mức độ ác tính của mô.
Trong các thử nghiệm, cảm biến sinh học đã phân biệt thành công giữa tế bào da bình thường và tế bào ung thư biểu mô tế bào đáy (BCC), ngay cả ở các nồng độ khác nhau.
Khả năng phát hiện ung thư giai đoạn đầu này có tiềm năng to lớn trong việc cải thiện kết quả của bệnh nhân.
Tiến sĩ Nourinovin cho biết: “Ý nghĩa của nghiên cứu này vượt xa việc phát hiện ung thư da”.
(adv)
"Công nghệ này có thể được sử dụng để phát hiện sớm các bệnh ung thư và các bệnh khác, như bệnh Alzheimer, với các ứng dụng tiềm năng ở những nơi có nguồn lực hạn chế do tính di động và khả năng chi trả của nó."
Hành trình nghiên cứu của Tiến sĩ Nourinovin không phải là không có thách thức.
Ban đầu tập trung vào quang phổ THz để phân tích ung thư, dự án của cô đã tạm dừng do đại dịch COVID-19.
Tuy nhiên, thất bại này đã khiến cô khám phá tiềm năng của siêu bề mặt THz, một cách tiếp cận mới lạ đã mở ra một chương mới trong nghiên cứu của cô.
Giáo sư Qammer H. Abbasi, Đồng giám đốc Trung tâm Hình ảnh & Cảm biến Truyền thông tại Trường Kỹ thuật James Watt của Đại học Glasgow cho biết: “Việc tích hợp công nghệ hình ảnh terahertz vào loại cảm biến linh hoạt, di động, có thể tái sử dụng này có thể giúp việc sàng lọc ung thư nhanh hơn và thoải mái hơn”. Chúng tôi rất vui mừng được phát huy tiềm năng của công nghệ đột phá này với nghiên cứu hợp tác trong tương lai.
Giáo sư Akram Alomainy, Trưởng nhóm Nghiên cứu Ăng-ten & Điện từ tại Queen Mary cho biết: “Bất chấp những khó khăn ban đầu, tác động tiềm tàng của công nghệ này đã giúp chúng tôi có động lực”. “Chúng tôi tin rằng cảm biến sinh học này có khả năng cứu sống vô số người bằng cách cho phép phát hiện và can thiệp sớm các bệnh ung thư khác nhau”.
Nguồn Đại học Queen Mary.
