Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Endoskopische Krebserkennung in Echtzeit

14.08.2015

Charakteristische Massenspektren identifizieren Gewebe des Verdauungstrakts in vivo

Krebs oder kein Krebs? Dies ist üblicherweise erst nach einer mehrere Tage dauernden histologischen Untersuchung zu klären. Mit einer massenspektrometrischen Methode könnte die Frage bald in Echtzeit entschieden werden.

Ein britisch-ungarisches Team stellt in der Zeitschrift Angewandte Chemie ein endoskopisches System vor, das anhand charakteristischer Massenspektren zwischen verschiedenen Gewebeschichten, bösartigen Tumoren und gutartigen Polypen des Magen-Darm-Traktes differenzieren kann.

Endoskopie spielt nicht nur eine wichtige Rolle bei der Früherkennung von Tumorerkrankungen des Magen-Darm-Trakts, oft lassen sich Tumore auch endoskopisch entfernen. Eine Drahtschlinge, die durch hochfrequenten elektrischen Strom erhitzt wird, kann dabei als Skalpell dienen. Oft ist jedoch ein weiterer Eingriff notwendig, da nicht alles entartete Gewebe entfernt wurde.

Um gesundes von krankem Gewebe direkt während eines Eingriffs unterscheiden zu können, hatten Zoltan Takats und Kollegen eine auf Massenspektrometrie basierende Methode entwickelt: die sogenannte REIMS-Technik (Rapid Evaporation Ionisation Mass Spectrometry; schnelle Verdunstungs-Ionisations-Massenspektrometrie).

Während der Elektrochirurgie wird das Gewebe sehr heiß und verdampft zum Teil. Der elektrische Strom lädt zudem freigesetzte Moleküle elektrisch auf. Die Forscher statteten ein Elektroskalpell mit kleinen Öffnungen sowie einer speziellen Pumpe aus, über die verdampfte Moleküle und Partikel abgesaugt und zum Massenspektrometer geleitet werden, das mit einem speziellen modifizierten Einlasssystem ausgestattet wurde. Die Moleküle und Molekül-Bruchstücke werden dann masseabhängig getrennt und detektiert.

Takats und ein Team aus Wissenschaftlern vom Imperial College London (Großbritannien) sowie der Universität von Debrecen (Ungarn) optimierten das System jetzt anhand von Versuchen an Schweinemägen und führten Tests an menschlichen Gewebeproben des Dickdarms durch. Die Forscher konnten so belegen, dass sich gesunde Magen- bzw. Darmschleimhaut, Tumorgewebe des Magens bzw. Darms sowie das unter der Schleimhaut befindliche Bindegewebe anhand der erhaltenen Massenspektren zuverlässig identifizieren lassen. Zudem lassen sich bösartig veränderte Gewebe von gutartigen Polypen unterscheiden.

Die neue Methode konnte sich dann noch in vivo bewähren: Drei Patienten, die sich einer Darmspiegelung unterziehen mussten, wurden untersucht. Bei zweien wurden gutartige Polypen diagnostiziert.

Zukünftige endoskopische Biopsien und Operationen könnten von dem neuen Verfahren deutlich profitieren. So ließen sich die Ränder eines Tumors schon während der OP in Echtzeit verlässlich identifizieren, sodass weniger Nachoperationen notwendig würden. Da auch zwischen Schleimhaut und darunter liegendem Gewebe unterschieden wird, könnte ein elektrisches Skalpell mit integriertem Warnsystem entwickelt werden: Sobald das Bindegewebe verletzt wird, könnte das Skalpell automatisch gestoppt werden. Auf diese Weise ließe sich das gefürchtete Risiko einer Perforation deutlich reduzieren.

Angewandte Chemie: Presseinfo 32/2015

Autor: Zoltan Takats, Imperial College London (United Kingdom), http://www.imperial.ac.uk/people/z.takats

Permalink to the original article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201502770

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Weitere Informationen:

http://presse.angewandte.de

Dr. Renate Hoer | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sauerstoffreiche Seen als Quelle für Methan identifiziert
05.12.2019 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

nachricht Wie sich Blüten an ihre Bestäuber anpassen
05.12.2019 | Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Bis zu 30 Prozent mehr Kapazität für Lithium-Ionen-Akkus

Durch Untersuchungen struktureller Veränderungen während der Synthese von Kathodenmaterialen für zukünftige Hochenergie-Lithium-Ionen-Akkus haben Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und kooperierender Einrichtungen neue und wesentliche Erkenntnisse über Degradationsmechanismen gewonnen. Diese könnten zur Entwicklung von Akkus mit deutlich erhöhter Kapazität beitragen, die etwa bei Elektrofahrzeugen eine größere Reichweite möglich machen. Über die Ergebnisse berichtet das Team in der Zeitschrift Nature Communications. (DOI 10.1038/s41467-019-13240-z)

Ein Durchbruch der Elektromobilität wird bislang unter anderem durch ungenügende Reichweiten der Fahrzeuge behindert. Helfen könnten Lithium-Ionen-Akkus mit...

Im Focus: Neue Klimadaten dank kompaktem Alexandritlaser

Höhere Atmosphärenschichten werden für Klimaforscher immer interessanter. Bereiche oberhalb von 40 km sind allerdings nur mit Höhenforschungsraketen direkt zugänglich. Ein LIDAR-System (Light Detection and Ranging) mit einem diodengepumpten Alexandritlaser schafft jetzt neue Möglichkeiten. Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Atmosphärenphysik (IAP) und des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT entwickeln ein System, das leicht zu transportieren ist und autark arbeitet. Damit kann in Zukunft ein LIDAR-Netzwerk kontinuierlich und weiträumig Daten aus der Atmosphäre liefern.

Der Klimawandel ist in diesen Tagen ein heißes Thema. Eine wichtige wissenschaftliche Grundlage zum Verständnis der Phänomene sind valide Modelle zur...

Im Focus: Auxetische Membranen - Paradoxes Ersatzgewebe für die Medizin

Ein Material, das dicker wird, wenn man daran zieht, scheint den Gesetzen der Physik zu widersprechen. Der sogenannte auxetische Effekt, der auch in der Natur vorkommt, ist jedoch für eine Vielzahl von Anwendungen interessant. Eine neue, vor kurzem im Fachblatt «Nature Communications» veröffentlichte Studie der Empa zeigt nun, wie sich das erstaunliche Materialverhalten weiter steigern lässt – und sogar für die Behandlung von Verletzungen und Gewebeschäden genutzt werden kann.

Die Natur macht es vor: Ein Kälbchen, das am Euter der Mutterkuh Milch saugt, nutzt eine faszinierende physikalische Eigenschaft der Kuhzitze: Diese besteht...

Im Focus: Meteoritengestein ist "bessere Diät"

Archaeon kann Meteoritengestein aufnehmen – und sich davon ernähren

Das Archaeon Metallosphaera sedula kann außerirdisches Material aufnehmen und verarbeiten. Das zeigt ein internationales Team um Astrobiologin Tetyana...

Im Focus: The coldest reaction

With ultracold chemistry, researchers get a first look at exactly what happens during a chemical reaction

The coldest chemical reaction in the known universe took place in what appears to be a chaotic mess of lasers. The appearance deceives: Deep within that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

Intelligente Transportbehälter als Basis für neue Services der Intralogistik

03.12.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bis zu 30 Prozent mehr Kapazität für Lithium-Ionen-Akkus

05.12.2019 | Energie und Elektrotechnik

Schweizer Weltraumteleskop CHEOPS: Raketenstart voraussichtlich am 17. Dezember 2019

05.12.2019 | Physik Astronomie

Höchster deutscher Forschungspreis geht nach Freiburg

05.12.2019 | Förderungen Preise

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics