మిచిగాన్ విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన పరిశోధకులు ప్యాంక్రియాటిక్ క్యాన్సర్ మరియు ఊపిరితిత్తుల క్యాన్సర్ రోగుల రక్తప్రవాహంలో ప్రసరించే కణితి కణాలను గుర్తించే మార్గాన్ని అభివృద్ధి చేశారు.
లో అధ్యయనం ప్రచురించబడింది బయోసెన్సర్లు మరియు బయోఎలక్ట్రానిక్స్.
కణితులు అభివృద్ధి చెందుతున్నప్పుడు, అవి రక్తప్రవాహంలోకి కణాలను తొలగిస్తాయి.
ఈ ప్రసరించే కణితి కణాలు మిలియన్ల కొద్దీ ఇతర రక్త కణాల కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, వాటిని ముందుగానే గుర్తించడం వలన చికిత్స ఫలితాలను మెరుగుపరచవచ్చు.
ఉదాహరణకు, ప్యాంక్రియాటిక్ క్యాన్సర్ పేలవమైన రోగ నిరూపణను కలిగి ఉంది, ఎందుకంటే దానిని గుర్తించే సమయానికి, చికిత్స చేయడం చాలా ఆలస్యం అవుతుంది.
అదేవిధంగా, ఊపిరితిత్తుల క్యాన్సర్‌ను గుర్తించే రేట్లు, ప్రత్యేకించి చికిత్స తర్వాత మళ్లీ వచ్చినట్లయితే, అది కూడా పేలవంగా ఉంటుంది.
కణితి కణాలను ప్రసరించే ప్రస్తుత గుర్తింపు పద్ధతులు ఫ్లోరోసెంట్ రంగులతో కణితి కణాల ఉపరితలంపై నిర్దిష్ట ప్రోటీన్‌లను లేబుల్ చేయడం.
రక్త నమూనాలలో ఈ తడిసిన కణాలను సులభంగా గుర్తించవచ్చు.
అయితే, కొన్ని ప్రతికూలతలు ఉన్నాయి.
కొన్ని కణాలు వాటి ఉపరితలంపై ఆ ప్రోటీన్‌లను కలిగి ఉండకపోవచ్చు మరియు అందువల్ల వాటిని కోల్పోవచ్చు.
క్యాన్సర్ కణాల లోపల ఏమి జరుగుతుందనే దాని గురించి విలువైన సమాచారాన్ని కూడా ఈ పద్ధతులు కోల్పోతాయి.
“ఇప్పటికే ఉన్న ఈ పద్ధతులు సాధారణంగా క్యాన్సర్ కణాలను చంపే పద్ధతులను కలిగి ఉంటాయి, తద్వారా తదుపరి పరిశోధన కోసం ఈ కణాలను ఉపయోగించకుండా నిరోధిస్తుంది” అని కెమికల్ ఇంజనీరింగ్ ప్రొఫెసర్ సునీత నగ్రత్ అన్నారు.
“కణితి కణాలు సజీవంగా ఉన్నప్పుడు వాటిని గుర్తించడానికి మాకు ప్రత్యామ్నాయ మార్గం అవసరమని మేము గ్రహించాము.”
అలా చేయడానికి, పరిశోధకులు బయోలేజర్‌ల వైపు మొగ్గు చూపారు.
ఈ పద్ధతిలో ఇప్పటికీ క్యాన్సర్ కణాలను రంగులతో మరక చేయడం ఉన్నప్పటికీ, అది వాటిని చంపదు మరియు కణాల ఉపరితలంపై ఉన్న ప్రోటీన్‌లపై ఆధారపడి కాకుండా, పరిశోధకులు అన్ని కణాలకు — వాటి కేంద్రకంలో సమగ్రమైన వాటిని మరక చేయవచ్చు.
ప్యాంక్రియాటిక్ క్యాన్సర్ ఉన్న రోగుల నుండి రక్త నమూనాలను ఉపయోగించి, పరిశోధకులు మొదట అన్ని కణాలను లాబ్రింత్ అని పిలిచే వృత్తాకార చిట్టడవి ద్వారా పంపించారు, ఇది ఇతర తెల్ల రక్త కణాల కంటే కొంచెం పెద్దగా ఉండే ప్రసరించే కణితి కణాలను ముందే వేరు చేసింది.
“ఇది సైకిల్‌లో ఒక ట్రక్కుకు వ్యతిరేకంగా డ్రైవింగ్ చేయడం లాంటిది — మీరు అనుభవించే శక్తులు చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి. ఫలితంగా, చిన్న తెల్ల రక్త కణాలతో పోలిస్తే పెద్ద కణితి కణాలు వేర్వేరు ప్రదేశాల్లో కేంద్రీకరించబడతాయి” అని నాగ్రాత్ చెప్పారు.
వారు రెండు అద్దాల మధ్య కణితి కణాలను శాండ్‌విచ్ చేసి, వాటిపై ఒక సమయంలో ఒక కణాన్ని ఉత్తేజపరిచే లేజర్‌ను ప్రకాశిస్తారు.
ఉత్తేజితం తగినంత బలంగా ఉన్నప్పుడు, కణాలు లేజర్ ఉద్గారాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు వాటిని సెల్ లేజర్‌లుగా సూచిస్తారు.
“సాంప్రదాయ ఫ్లోరోసెంట్ టెక్నిక్‌ల నుండి మనం పొందే దానికంటే సెల్ లేజర్ నుండి లేజర్ ఉద్గారాలు చాలా బలంగా ఉంటాయి” అని బయోమెడికల్ ఇంజనీరింగ్ ప్రొఫెసర్ జుడాంగ్ (షెర్మాన్) ఫ్యాన్ అన్నారు.
“లేజర్ ఉద్గార చిత్రాలు కూడా విభిన్నంగా ఉంటాయి; ఫ్లోరోసెన్స్ ఉద్గారంలో కణాలు ప్రకాశించే గోళాల వలె కనిపిస్తాయి. అయితే, లేజర్‌తో మీరు క్యాన్సర్ కణాల లోపల DNA ఎలా నిర్వహించబడుతుందనే సమాచారాన్ని అందించే వివిధ ఆకృతులను చూడవచ్చు.”
అయితే, ఈ తేడాలు సూక్ష్మమైనవి.
అందువల్ల పరిశోధకులు సహాయం కోసం మెషిన్ లెర్నింగ్ వైపు మొగ్గు చూపారు.
డీప్ సెల్-లేజర్ క్లాసిఫైయర్ మోడల్‌ను ఉపయోగించి, వారు ప్యాంక్రియాటిక్ క్యాన్సర్ కణాలను 99% ఖచ్చితంగా ఎంచుకోగలిగారు.
ప్యాంక్రియాటిక్ క్యాన్సర్ కణాలను ఉపయోగించి శిక్షణ పొందినప్పటికీ, అదనపు శిక్షణ అవసరం లేకుండా ఊపిరితిత్తుల క్యాన్సర్ కణాలను గుర్తించగలిగింది కాబట్టి మోడల్ చాలా ప్రభావవంతంగా ఉంది.
“బయోలేజర్లతో పని చేస్తున్న కొన్ని పరిశోధనా బృందాలు ఉన్నప్పటికీ, క్యాన్సర్‌లు మరియు ప్రసరించే కణితి కణాలపై క్లినికల్ అధ్యయనాల కోసం మేము దీన్ని మొదట ఉపయోగించాము” అని ఫ్యాన్ చెప్పారు.
ముందుకు వెళుతున్నప్పుడు, సమూహం క్యాన్సర్ కణాలను గుర్తించిన తర్వాత వాటిని వేరు చేయగల పరికరాన్ని రూపొందించడానికి ఆసక్తిని కలిగి ఉంది.
“మా సిస్టమ్‌తో, మీరు ప్రసరించే కణితి కణాలను సేకరించాలనుకుంటే, మీరు టాప్ మిర్రర్‌ను తీసివేయాలి, ఇది సెల్ కదలడానికి కారణమవుతుంది మరియు మీరు దాని ట్రాక్‌ను కోల్పోతారు” అని ఫ్యాన్ చెప్పారు.
“లేజర్ ఎక్సైటేషన్ స్పాట్ ద్వారా కణాలు ఒక్కొక్కటిగా కదులుతూ, తదుపరి విశ్లేషణ కోసం కణాలను క్రమబద్ధీకరించడంలో మరియు సేకరించడంలో మాకు సహాయపడే సెల్ సార్టింగ్ పరికరం ద్వారా వెళ్లే వ్యవస్థను మేము అభివృద్ధి చేయాలనుకుంటున్నాము.”
ఏ కణితులు మరింత దూకుడుగా ఉన్నాయో లేదా చికిత్సకు నిరోధకతను కలిగి ఉన్నాయో బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి కణాల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన కాంతి నమూనాలను ఉపయోగించాలని కూడా బృందం యోచిస్తోంది.
“ఈ ప్రసరణ కణాలన్నీ ఒకదానికొకటి చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి” అని నాగ్రాత్ చెప్పారు. “చికిత్స చక్రాల సమయంలో దూకుడు కణాలు ఎలా మారతాయో గుర్తించడం సహాయకరంగా ఉంటుంది.”
“అలాంటి ఇంటర్ డిసిప్లినరీ టీమ్ లేకుండా ఈ పని సాధ్యం కాదు” అని నాగ్రాత్ జోడించారు.
