CCNY-onderzoekers hebben twee Amerikaanse patenten toegekend voor innovaties op het gebied van de detectie van hersentumoren

CCNY-onderzoekers hebben twee Amerikaanse patenten toegekend voor innovaties op het gebied van de detectie van hersentumoren

Een nieuwe ‘resonantie Raman’-techniek, ontwikkeld door de wereldberoemde natuurkundige Robert R. Alfano en zijn IUSL-onderzoeksgroep aan het City College van New York, wekt de hoop op snelle en specifiekere diagnoses van hersentumoren en krijgt twee Amerikaanse patenten.

Licht geeft je veel meer moleculaire informatie dan de gebruikelijke methoden zoals chemische tests, röntgenfoto's, CAT-scans, die allemaal een beeld opleveren en niet de inhoud. Licht kan je op moleculair niveau laten zien waar het weefsel over gaat en het verschil tussen goed en slecht weefsel verduidelijken.

Robert R. Alfano, natuurkundige

Robert R. Alfano is de vooraanstaande professor in wetenschap en techniek bij CCNY en een uitvinder met meer dan 120 patenten.

Specifiek legde Alfano uit dat de niet-invasieve methode werkt met behulp van sleutelgolflengten om het Raman-effect te stimuleren via trillingen in de weefsels van de hersenen, borsten en slagaders. De uitgezonden kleuren zijn verschillend en maken deel uit van een grotere reeks optische methoden die hij sinds 1984 heeft ontwikkeld, de zogenaamde optische biopsie. Deze methoden zullen hun weg vinden naar medische apparatuur.

Het Raman-spectrum is erg zwak omdat elke miljoen fotonen die een materiaal binnendringen, worden verstrooid door trillingen in het materiaal. In een belangrijke nieuwe stap wordt het Raman-effect duizendvoudig versterkt door Raman-resonantie (RR), waardoor de detectie van kanker mogelijk wordt met behulp van licht uit trillingen in weefsels en cellen. RR kan ook prominente marges identificeren die kunnen helpen het grootste deel van het kwaadaardige weefsel te verwijderen.

Het Raman-effect werd in 1928 ontdekt door CV Raman, die in 1930 de Nobelprijs won. De eerste RR-waarneming in weefsel werd gedaan door Alfano in 1987 en later door Raman zonder resonantie in 1991 voor de diagnose van kanker. Dit nieuwe werk overwint de zwakte van de Raman-intensiteit en zorgt ervoor dat het Raman-effect zich kan uitbreiden naar het medische veld. Het wordt in ziekenhuizen in China gebruikt om hersenkanker en andere vormen van kanker op te sporen.

Dit onderzoek, door Alfano's groep aan het CUNY Institute for Ultrafast Spectrscopy and Lasers aan het City College, ontving RR US Patent No. 10.426.349. Lopend onderzoek bij CCNY om RR uit te breiden als een optische biopsiemethode en om resonant gestimuleerde Raman-verstrooiingsmicroscopen te ontwikkelen met behulp van deze compacte laser, heeft een tweede Amerikaans octrooi nr. 10.281.331 ontvangen.

Bekend om zijn ontdekking van het supercontinuüm, ontving Alfano de prijs Uitvinder van het Jaar 2018 van de Eastern New York Intellectual Property Law Association en de gouden medaille 2019 van SPIE.

Bronnen: