Física Utah Valley University estão literalmente aplicar ciência de foguetes no campo do diagnóstico médico. Com algumas mudanças fundamentais, os pesquisadores usaram uma técnica não invasiva de ultra-som originalmente desenvolvido para detectar defeitos microscópicos foguetes de combustível sólido, como Space Shuttle booster, para localizar com êxito o mudanças rigidez de células associadas com certos tipos de câncer e outras doenças .

O método combina uma onda ultra-sónica a baixa frequência para levitar as células, e limitado a uma única camada de um fluido e uma onda de ultra-som de alta frequência, para medir a rigidez da célula.



"A onda é onda de pressão acústica de modo viaja como uma onda de pressão alta e baixa, prendendo uma onda sonora entre um transdutor -. Como, por exemplo, um alto-falante - e uma superfície reflexiva, podemos criar uma" onda estacionária 'no espaço entre ", explicou assistente de pesquisa Brian Patchett. "Esta onda tem camadas fixas de alta e baixa pressão, anti-nós 'Alias, e dos setores, os nós" em que a pressão continua a mesma. "

Esta onda de pé permitido o grupo a levitar as células e isolar acusticamente de um modo semelhante ao seu estado natural - como seria no interior do tecido humano ou a corrente sanguínea. Trabalho anterior neste campo foi baseado no crescimento de culturas de células em uma placa de Petri, a qual tende a deformar a estrutura, assim como criar qualquer tipo de interferência, Patchett disse.

Telefone rigidez

A importância do trabalho do grupo é que ele se concentra em um método inexplorado de medir as propriedades das células e como eles mudam durante o processo de desenvolvimento de câncer e doenças.

"A rigidez da célula é a variação primário detectado com nosso ultra-som de alta freqüência, revela informações detalhadas sobre a estrutura interna da célula e como ela muda em algumas doenças", disse Patchett.

Este é um UHFSine

O método de grupo também pode ajudar a distinguir entre diferentes tipos de câncer - como agressivos contra o câncer de mama menos agressivos.

"Ao isolar as células em uma monocamada de fluido através da levitação acústica, estamos fornecendo um método melhor para a detecção de telefone rigidez", disse Patchett. "Este método pode ser usado para explorar o aparecimento de células que mudam durante a doença de Alzheimer, a metástase do cancro, ou durante o aparecimento de respostas auto-imunes para compreender melhor estas condições e proporcionar a visão possíveis métodos de tratamento."

Um dos principais resultados do grupo?

"Ao manipular a forma de onda que usamos para levitação de maneiras específicas, somos capazes de criar o mais preciso, bem definido", disse Patchett. "E, empréstimo de cultura de células de trabalhos anteriores realizados por nosso grupo, nosso método de ultra-som de alta freqüência detecta mudanças na rigidez de células com alta precisão. Ao isolar as células em uma levitação monocamada, esperamos ver estes muda de forma mais clara para que você possa obter uma melhor compreensão do que está acontecendo no interior da célula e por quê ".

Que tipos de aplicativos pode achar este método?

"É um método muito grande para explorar doenças auto-imunes pesquisa", observou Timothy Doyle, cientista líder do projeto e professor assistente de física na Universidade de Utah Valley.

Como para as outras aplicações, o método do grupo podem encontrar uso em clínicas e hospitais, centros de cirurgia como uma forma de detectar imediatamente e caracterizar o cancro ou outras doenças.

"Nosso método identifica tipos agressivos de câncer de mama, por exemplo, enquanto na sala de cirurgia", disse Patchett. "Mais rápido do que os métodos atuais de patologia, que permitirá que médicos para fornecer avaliações rápidas e planos de tratamento mais eficazes para os pacientes - adaptados às suas necessidades específicas, as quais, por sua vez, vai acabar por ser mais eficaz a longo prazo. "

No futuro próximo, o grupo pretende aplicar o seu método para uma vasta gama de materiais biológicos, incluindo glóbulos brancos do sangue na fase de activação, que é parte da resposta imunitária a uma doença.

"Estamos a trabalhar com o Instituto de Câncer Huntsman - parte da Universidade de Utah sistema de saúde - para explorar os diferentes tipos de tecido mamário sob levitação para melhorar nossos métodos de detecção da doença", disse Patchett. "Nosso objetivo é fornecer tratamentos médicos potencialmente salva-vidas personalizadas com base na nossa capacidade de forma rápida e eficaz os cânceres e doenças em pacientes."

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