Der Sensor auf Diamantbasis fördert den Nachweis von metastasierten Brustkrebs

Forscher der University of Warwick haben einen neuen Magnetfeldsensor auf Diamantbasis errichtet, mit dem Tumoren besser finden können, indem magnetische Flüssigkeit in den Körper injiziert wird.

Eine Krebsdiagnose ist am problematischsten, wenn Zellen aus dem Tumor auf andere Organe metastasiert (ausbreiten). Dies erfolgt am häufigsten durch die Lymphknoten und das Lymphablaufsystem. Tests, um herauszufinden, ob Krebszellen in den Lymphknoten eingereicht werden, sind der Goldstandard für die Erkennung von Metastasen und die Regie des Behandlungsverlaufs.

Veröffentlicht in Physische Überprüfung angewendetWarwick-Forscher berichten, dass sie ein neues ungiftiges und nicht radioaktives Gerät aufgebaut haben, das die einzigartigen Eigenschaften von Diamanten zur Diagnose metastasierter Brustkrebs verwendet. Dieses Gerät ist ultraempfindlich, Handheld und arbeitet in langen Bereichen und bietet eine verbesserte Lösung für eine regelmäßige Herausforderung, mit der Krebschirurgen fertig werden müssen.

Erstautor Alex Newman, Doktorand in der Physikabteilung der Universität von Warwick, kommentierte: „Es gibt eine echte Nachfrage nach vielseitigen ungiftigen Mitteln zur Suche nach Krebs. Für diesen neuen Sensor auf Diamantbasis haben wir es geschafft, die Größe des Sensorkopfes auf nur 10 mm zu erzielen, was bedeutet, dass es der erste Diamantsensor ist, der magnetische Tracer-Flüssigkeit nachweisen kann, während er für die endoskopische Verwendung und die Schlüsselholchoperation klein genug ist.

„Es ist auch sehr empfindlich und kann einhundertstel der typischen vollen klinischen Dosis magnetischer Tracer -Flüssigkeit nachweisen.“

Der Diamantsensor erstellt eine magnetische Tracerflüssigkeit (Eisenoxid -Nanopartikel), die während oder vor der Operation der Brustkrebs in den Patienten eingeführt wird. Die Tracer -Flüssigkeit wird in den Tumor injiziert und reist dann neben metastasierten Krebszellen zu den Lymphknoten. Ein Magnetfeldsensor, der auf einem Diamanten basiert, kann dann die Tracer -Flüssigkeit lokalisieren und die Lymphknoten, die operativ entfernt werden sollen, um die Ausbreitung des Krebses zu stoppen.

Sein kompaktes Design wird durch die Verwendung eines winzigen Diamanten (0,5 mm3) und eines kleinen permanenten Magneten erreicht, der am Sondenkopf befestigt ist. Dadurch werden die sperrigen Elektronik erforderlich, die ein handheldes, vielseitiges Werkzeug ermöglicht.

Senior Autor und Gruppenleiter, Professor Gavin Morley, Abteilung für Physik der Universität von Warwick: „Diamonds können Magnetfelder dank Farbzentren im Diamanten erfassen, die als Stickstoff -Leerstandszentren bezeichnet werden. Sie ermöglichen dem Diamanten, sehr kleine Veränderungen im Magnetfeld zu erkennen und den Diamanten eine schöne rosa Farbe zu verleihen.

„Wir hoffen, diese Magnetfeldsensoren nicht nur für medizinische Anwendungen, sondern auch für Raumschiffe und Fusionskraft zu verwenden.“

Das Verfolgen von Krebs ist nicht neu, aber die traditionellen Methoden in Krankenhäusern verwenden radioaktive Tracer oder einfache blaue Farbstoffe. Radioaktive Tracer sind aufgrund der zusätzlichen Vorsichtsmaßnahmen, die bei der Behandlung radioaktiver Materialien erforderlich sind, nicht in allen Krankenhäusern erhältlich. Blauer Farbstoff verursacht eine allergische Reaktion bei einem von hundert Menschen, was eine unerwünschte Komplikation darstellt, wenn der Patient unter einer Vollnarkose steht.

Das Erkennen eines magnetischen Tracers mit einem kleinen sensiblen Sensor wie dem auf Diamanten basierenden One könnte ein Game Changer sein, und diese Technologie wurde mit Unterstützung der Kliniker gebaut.

Stuart Robertson, Berater Brustkrebschirurgen in Universitätskliniken Coventry und Warwickshire (UHCW) NHS Trust fügten hinzu: „Ich verwende nun regelmäßig magnetische Lokalisierung in meiner Brustkrebsarbeit, um unzählige Brustläsionen und Lymphknoten zu erkennen, da es Vorteile gegenüber traditionelleren Techniken bietet. Es ist großartig, mit der University of Warwick zusammenzuarbeiten und Wege zur Optimierung der Magnettechnologie weiter zu untersuchen.“

Die Verwendung magnetischer Tracer -Flüssigkeiten wird immer weiter verbreitet. Dieser neue Diamantsensor könnte jedoch einen kleineren, empfindlicheren Detektor liefern, insbesondere wenn weitere Quantentechnik -Techniken implementiert werden. Die Anwendungen für andere Krebserkrankungen wie Lunge, Leber, kolorektales und sprecher können den Patienten noch mehr Vorteile bieten.

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