Новинка стала плодом работы группы немецких ученых, работающих под руководством профессора Золтана Такача (Zoltán Takáts). Разработчики продемонстрировали, что этот подход позволяет дифференцировать не только разные типы тканей, но и различать злокачественные опухоли, помогая хирургам-онкологам максимально чисто удалять их. Само по себе устройство представляет собой соединенный с электроскальпелем масс-спектрометр.
Нос на кончике скальпеля: Один раз отрежь
Новый хирургический инструмент способен проводить анализ тканей во время операции, пока хирург разрезает их.
Масс-спектрометрия — современный метод, позволяющий с высокой степенью точности идентифицировать молекулы, анализируя соотношение их массы и заряда. Медикам уже известно, что «молекулярные профили» опухолевых и здоровых тканей значительно отличаются друг от друга. Их расшифровка позволяет не только отличить пораженную ткань от здоровой, но и определить степень злокачественности конкретной опухоли.
Так что этот метод уже не раз и довольно успешно применялся для анализа тканевых образцов. Однако перемещение этой процедуры прямо в операционную оставалось проблематичным — прежде всего, из-за сложности подготовки проб. Дело в том, что образцы предварительно необходимо ионизировать и уже в таком виде поместить внутрь анализатора. Обычно для этого молекулы бомбардируют потоком заряженных частиц, что в условиях операционной совершенно неуместно.
Но вот немецкие ученые заметили, что побочным продуктом работы некоторых хирургических инструментов, в том числе электроскальпелей, как раз и являются газообразные ионы, которые вполне можно использовать для анализа с помощью масс-спектрометрии. Вообще, эти испарения, так называемый «хирургический дым» (surgical smoke), вредны для здоровья, и во время особенно тонких операций их удаляют с помощью насоса. Эти-то молекулы и можно отправлять на анализ в масс-спектрометр, сопоставляя полученные молекулярные профили с имеющимися в базе данных и тут же выдавая хирургам важную информацию. На все — от сбора до выдачи результатов — прибору требуется лишь несколько сотен миллисекунд.
Ученые уже протестировали свою систему на нескольких видах животных, в том числе на грызунах со злокачественными опухолями. Они также работают с ветеринарами, которые собираются использовать устройство для удаления спонтанно возникающих раковых опухолей у собак. А на следующий месяц запланировано начало клинических испытаний. Параллельно ведутся переговоры о его промышленном производстве: этим вопросом уже заинтересовалась компания Meyer-Haake, которая специализируется на производстве электрохирургического оборудования.
Впрочем, пока что большой проблемой для внедрения этой новинки остается его высокая стоимость. Электрохирургическая установка стоит в среднем около 8 тыс. долларов, а цены на системы для масс-спектрометрического анализа лишь начинаются со 120 тыс.
Читайте и о другом скальпеле будущего — наноразмерном, лезвие которого представляет собой цепочку из отдельных атомов и позволяет вести операции на отдельных клетках: «Тонких надрез».