Purdue gestaltete Tool hilft Führer Hirntumorchirurgie
Ein Werkzeug, um Hirnchirurgen Test helfen und genauer zu entfernen Krebsgewebe wurde während der Operation erfolgreich , nach einer der Purdue University und Brigham and Womens Hospital Studie.
Die Purdue - Tool entwickelt, sprüht eine mikroskopische Strom geladener Lösungsmittel auf die Gewebeoberfläche , um Informationen über seine molekulare Make-up zu sammeln und erzeugt ein farbcodierten Bild, das die Lage, Art und Konzentration der enthüllt Tumor Zellen .
" In wenigen Sekunden bietet diese Technik molekularen Informationen, die Resttumor , die sonst möglicherweise im Bauchraum verlassen haben, erkennen kann ", sagte R. Graham Cooks , die Purdue Professor, der geführten Co das Forschungsteam . " Die Instrumentierung ist relativ klein und preiswert und könnte leicht in Operationssälen installiert Neurochirurgen zu unterstützen. Diese Studie zeigt das enorme Potenzial hat , die Patientenversorgung zu verbessern. "
Aktuelle chirurgische Verfahren beruhen auf der Chirurg geschultes Auge mit Hilfe eines Operationsmikroskops und Imaging von der Untersuchung vor der Operation durchgeführt wird, die Köche .
"Gehirntumorgewebesehr ähnlich sieht gesundem Hirngewebe , und es ist sehr schwierig zu bestimmen, wo der Tumor endet und das normale Gewebe beginnt ", sagte er . " Im Gehirn kann Millimeter Gewebe den Unterschied zwischen normaler und eingeschränkter Funktion bedeuten . Molecular Informationen hinaus, was ein Chirurg kann sehen, wie sie genau und umfassend zu helfen, entfernen Sie den Krebs. "
Die Massenspektrometrie -basierten Werkzeugs zuvor gezeigt worden war, um eine genaue Identifizierung der Krebsart , Grad und Tumorrändern von Proben während der Operation entfernt wird auf der Grundlage einer Bewertung der Verteilung und die Mengen an Fettsubstanzen genannt Lipide innerhalb des Gewebes . Diese Studie hat die Analyse einen Schritt weiter , indem zusätzlich die Bewertung ein Molekül mit Zellwachstum und Differenzierung , die als ein Biomarker für bestimmte Arten von Gehirntumoren zugeordnet ist, sagte er.
"Wir waren in der Lage , eine einzige Metabolit Biomarker , die Informationen über Tumorklassifikation , Genotyp und der Prognose für den Patienten bietet zu identifizieren ", sagte Koch , der Heinrich Bohn Hass Distinguished Professor of Chemistry . "Durch Massenspektrometrie alle diese Informationen können aus einer Biopsie in nur wenigen Minuten und ohne wesentliche Unterbrechung des chirurgischen Eingriffs gewonnen werden. "
Für diese Studie , die Validierung von Proben enthalten und bei zwei Patienten chirurgischen Verfahren zu verwenden, wurde das Werkzeug abgestimmt, um die Lipid- Metaboliten 2 - Hydroxyglutarat oder 2- HG zu identifizieren. Dieser Biomarker ist mit mehr als 70 Prozent der Gliome verbunden und kann verwendet werden , um die Tumoren zu klassifizieren , sagte er.
Die Purdue gestaltete Massenspektrometer zur Führung Gehirnchirurgie zu helfen ist in der Advanced Multi - Modalität bildgeführte Betriebs Suite am Brigham and Womens Hospital gezeigt . (Foto mit freundlicher Genehmigung von Brigham and Womens Hospital )
Ein Papier detailliert die Ergebnisse der National Institutes of Health finanzierte Studie wird in einer kommenden Ausgabe der Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften veröffentlicht und ist im Internet veröffentlicht .
Massenspektrometrie Moleküle sind elektrisch geladen und eingeschaltet in Ionen , so daß sie von ihrer Masse identifiziert werden kann. Das neue Werkzeug stützt einen Umgebungs Massenspektrometrie -Analysetechnik von Koch und seine Kollegen genannte Desorption Elektrosprayionisation oder DESI , was die Notwendigkeit für chemische Manipulationen der Proben und Einschließung in einer Vakuumkammer für die Ionisierung eliminiert entwickelt. DESI ermöglicht Ionisation direkt auf Oberflächen außerhalb der Massenspektrometern auftritt, was das Verfahren sehr viel einfacher , schneller und für chirurgische Einstellungen .
Die Werkzeug Paare ein DESI -Massenspektrometer mit einem Softwareprogramm vom Forschungsteam , das die Ergebnisse verwendet, um die Hirntumoren zu charakterisieren und zu erkennen, Grenzen zwischen gesund und Krebsgewebe entwickelt . Das Programm beruht auf früheren Studien von Lipidstrukturen, die auf unterschiedliche Arten und Qualitäten von Krebs entsprechen und derzeit deckt die beiden häufigsten Arten von Hirntumoren, Gliomen und Meningiomen basiert . Diese beiden Arten von Tumoren in Kombination machen etwa 65 Prozent aller Hirntumoren und 80 Prozent aller bösartigen Hirntumoren , nach der American Brain Tumor Association.
Zusätzliche Einstufung Methoden und Metaboliten Biomarker könnte hinzugefügt, um das Werkzeug, um verschiedene Arten von Krebs maßzuschneidern , die Köche .
Die Gehirn-Chirurgie wurde im Advanced Multi - Modalität bildgeführte Betriebs suite AMIGO am Brigham and Womens Hospital durchgeführt wird, oder .
Dr. Nathalie Agar , Direktor der Chirurgischen Molecular Imaging Laboratory in der Neurochirurgie am Brigham and Womens Hospital , führte die Studie .