Науковці з Німеччини розробили метод, який дозволяє прискорити вивченні гістологічних зразків у пошуках раку та запальних захворювань до 30 хвилин. Метод базується на аналізі фізичних властивостей поодиноких клітин штучним інтелектом, його можна застосовувати безпосередньо підчас операції, прискорюючи встановлення діагнозу.

При багатьох патологічних змінах у тканинах, як-от при запаленні чи злоякісних новоутвореннях, клітини набувають характерних видозмін, зокрема у розмірах, формі чи здатності змінювати форму. Тому, аналізуючи зразки біопсії, патологоанатоми можуть встановити за фізичними властивостями наявність тієї чи іншої хвороби. Але це вимагає глибоких знань самого фахівця, а також часу на приготування й вивчення зразків, якого може бути обмаль. Наприклад, якщо підозріле новоутворення виявляють під час операції і від його характеру залежатиме наступний хід лікування. Щоб прискорити аналіз, науковці Інституту фізики світла імені Макса Планка та Університету Ерлангена-Нюрнберга розробили новий метод, який видає точний результат усього за 30 хвилин.

Запропонований вченими метод вже показував потенціал раніше, але з вирощеними в лабораторії клітинами або з клітинами зі зразків рідини, таких як кров. Зараз метод пристосували до щільних тканин. Для цього спочатку відібрані зразки тканини механічно оброблюють центрифугуванням, щоб роз'єднати клітини. Разом із попереднім відбором зразка на це йде близько 25 хвилин. Розділені клітини поміщають у мікрорідинний чіп, де їх сильним потоком пропускають через серію мікроскопічних каналів різного розміру та роблять знімки. За секунду апарат може пропустити й сфотографувати тисячу окремих клітин, реєструючи їхній розмір, колір і як вони деформуються при проходженні через канали. Ці дані віддають на аналіз алгоритму штучного інтелекту, який натренований виявляти патологічні зміни клітин за їхніми фізичними властивостями. На отримання результату йде ще п'ять хвилин, що у сумі дозволяє провести обстеження за приблизно пів години. Така швидкість означає, що аналіз біопсії можна було б проводити безпосередньо під час операції, не покладаючись на доступність кваліфікованого патологоанатома й не витрачаючи зайвий час на готування зразків до мікроскопі.

За попередніми результатами, технологія дозволяє відрізнити здорові клітини епітелію кишківника миші від клітин, отриманих у тварин із запальними хворобами кишківника. Також, аналіз відрізнив ракові клітини від нормальних.

Тож у майбутньому винахід може допомогти не лише виявляти здорові й патологічні клітини в зразках біопсії, а й відрізняти різні патологічні стани, прискорюючи встановлення правильного діагнозу. Надалі вчені вдосконалюватимуть метод, співпрацюючи з лікарями.

За матеріалами: NAUKA.UA