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Von der Chemie zu klinischem

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Ein neues Werkzeug, das im Chemielabor entworfen ist und geprüft ist, unterscheidet während der Gehirnchirurgie in ODER.

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Ein wouldn? t denken zweimal an die Aufdeckung eines Massenspektrometers in einem Forschungslabor, aber das Sehen ein im Operationßaal kann Sie bilden tun eine Spätzundung. Es? s diese Reaktion die eine Mannschaft von Purdue Univ und Brigham und Frauen? s-Krankenhaus (BWH) hoffen zu ändern? sie wünschen ein Massenspektrometer gerade in so allgemein sein ODER, während es im Labor ist. Ihr erfolgreicher Entwurf und Implementierung eines neuen Werkzeugs, das Gehirnchirurgen krebsartiges, Gewebe von den Tumoren hilft zu prüfen und genau zu entfernen, verschiebt sie ein Schritt näeher an der Herstellung das einer Wirklichkeit.

Purdue-entworfen, sammeln Spektrometrie-gegründete Werkzeugsprays ein mikroskopischer Strom des belasteten Lösungsmittels auf eine Gewebeoberfläche an, um Informationen über seine molekulare Verfassung zu erfassen und produzieren ein farbunterlegtes Bild, das die Position, die Art und die Konzentration der Tumorzellen aufdeckt. Das Werkzeug beruht auf einer umgebenden Massenspezifikt.-Analysentechnik, die Purdueprofessor R. Graham von den Köchen entwickelt werden, die electrospray Ionisierung der Desorption angerufen werden, oder DESI.

Herkömmliche Massenspektrometrie erfordert eine gute Menge der Beispielvorbereitung; zwischen den Analyten können Matrix und Vakuumzustände, der Prozess Zeit raubend sein. DESI beseitigt jedoch die Notwendigkeit an allem das, indem es den Ionisierungschritt direkt auf Oberflächen außerhalb der Massenspektrometer durchführt. Dieses bildet die Technik schneller, einfacher und viel anwendbarer auf chirurgische Einstellungen.

Wenn sie das Werkzeug entwickelten, verwendeten die Forscher DESI, um die Verteilung und die Mengen der fetthaltigen Substanzen auszuwerten, genannt Lipide, innerhalb des Gehirngewebes. Ein Software-Programm, auch entworfen von der Mannschaft, dann verwendet den Resultaten, um die Krebsart genau zu identifizierenen, Grad und Tumorseitenrändern. Zusätzlich werteten Forscher ein Molekül aus, das mit Zellenwachstum und -unterscheidung, die, verbunden ist als ein biomarker für bestimmte Arten von Gehirnkrebs gilt.

? schnell und einfach? Eigenschaften von DESI sind, was verfangener BWH Neurologe Nathalie Nährboden? s-Aufmerksamkeit. Sie fing an, mit Köchen 2009 zusammenzuarbeiten, als sie über DESI in ihrer Suche hörte, um bessere Sorgfalt für die Patienten herzustellen, die unter Hirntumoren leiden.

Das erste Teil ihrer Studie war Gültigkeitserklärung im Labor, das frühes 2013 kam, als das Werkzeug erfolgreich die Krebsart, den Grad und die Tumorseitenränder in fünf Exemplaren identifizierente, die von den Gehirnchirurgiepatienten entfernt wurden. Die zweite Etappe war Gültigkeitserklärung im Operationßaal, die vor kurzem mit erfolgreicher Realzeitanalyse während der Chirurgie in der vorgerücktes Suite des Multi-Modalität Bild geführten Betriebs (FREUND) an BWH kam.

Wie es funktioniert

Während der Gehirnchirurgie arbeiten Chirurgen von einem pre-operative MRI und verwenden Nervennavigation, um ihnen zu helfen, das Bild mit Eigenschaften auf dem Patienten aufeinander zu beziehen? s-Kopf. Jedoch wenn das Gehirn zuerst geöffnet ist, die Druckänderungen und die Verschiebungen des Gehirns leicht, das das MRI kein langes genaues überträgt. Zusätzlich mehr der Chirurg vom Tumor entfernt, wird das Bild das weniger genau. Und die erschwerten Angelegenheiten zu bilden, schaut Tumor genau wie normales Gehirn.

Entsprechend Nährboden lässt dieses die ständig fragenden Chirurgen, wenn sie den gesamten Tumor entfernten, beim gesundes Gehirngewebe unbeeinträchtigt auch lassen.

? Während der Gehirnchirurgie ist es extrem wichtig, in der Lage zu sein, vom Tumor, aber gleichmäßig als wichtiges so viel wie möglich zu entfernen, das gesunde umgebende Gewebe zu konservieren? sagt Nährboden. ? Sie möchten sicherstellen, dass die Krankheit gegangen wird, aber die Lebensqualität, wie die Fähigkeit zu sprechen und zu gehen, für den Patienten. konserviert werden?

Pathologische Prüfung der Exemplare, die vom Gehirn während der Chirurgie genommen werden, liefert die spezifischsten Informationen über das Gewebe und Diagnose Krebses. Aber, Nährboden sagt, kann die Prüfung zu 30 Minuten aufnehmen, die zu lang ist, wenn es Chirurgie führt, und sie ist gerade nicht stützbar, einen Pathologen in ODER für jede Chirurgie zu haben.

Das? s, wo das Spezifikt.-gegründete Massenwerkzeug Spiel erbt.

Für diese Studie die enthaltene Gültigkeitserklärung auf Proben und Gebrauch während zwei Patienten? chirurgische Verfahren, das Werkzeug wurden abgestimmt, um das Lipidstoffwechselprodukt 2 hydroxyglutarate oder das 2-HG zu identifizierenen. Dieses biomarker ist mit mehr als 70 Prozent Hirntumoren verbunden und kann verwendet werden, um sie einzustufen.

Durch das Folgen, dass waren spezifisches Stoffwechselprodukt, sagt Nährboden, Chirurgen in der Lage, dem Vorhandensein von Krebs entlang dem Rand des Tumors zu folgen.

? Mit DESI wird allem, das wir tun, das Gewebe auf die Oberfläche gesetzt und das belastete Lösungsmittel sprüht? sie sagt. ? Die Moleküle kommen dann weg vom Gewebe und in das Massenspektrometer. Es? s diese Schnittstelle, die uns ermöglicht, jene Analysen in der Realzeit zu tun.?

Nach Ansicht der Köche konnten zusätzliche Klassifikationmethodenlehren und Stoffwechselprodukt biomarkers addiert werden, um das Werkzeug zu den verschiedenen Arten von Krebs herzustellen. Nährboden? s-Labor bereits erforscht aktiv seinen Gebrauch mit Brust- und Prostatakrebsen.

? Massenspektrometrie der umgebenden Ionisierung erlaubt uns, direkt unmanipulated Gewebe zu betrachten, gerade wie ein Chirurg tut, und einfache aber extrem wertvolle molekulare Informationen zu erhalten? sagt Köche. ? Diese Moleküle haben eine Geschichte, zum, nicht gerade in der Unterstützung von Diagnose ausgedrückt, aber auch möglicherweise in Prognose und unserem Verständnis der Krankheit ausgedrückt zu erklären.?

Bessere Behandlung, bessere Zusammenarbeit

Die erste Linie der Behandlung für Hirntumoren ist Chirurgie? es gibt z.Z. keine Drogedoktoren kann Patienten geben, um ihren Tumor zu schrumpfen oder zu beseitigen. Folglich ist bessere Chirurgie bessere Behandlung. Selbstverständlich dieses Wissen doesn? t-Endnährboden und ihre Mannschaft vom Versuchen der neuen Konzepte.

? Mein Labor ist auf sich entwickelnde Werkzeuge für eine bessere Chirurgie, aber, Festlichkeitpatienten mit Drogen auch zu verbessern gerichtet worden? sie sagt.

Z.B. verwendet Nährboden z.Z. Massenspezifikt.-Analyse des Gehirngewebes, um die Verteilung der Drogen zu betrachten zu einem Tumor. In diesem Fall würde ein Patient eine Droge in einer klinischen Studie vor Chirurgie empfangen. Während der Chirurgie werden Proben für folgende Prüfung des Vorhandenseins der Drogen genommen. In der Lage sein, wenn eine Droge es zu einem Tumor bildete und sein Ziel schlug, herauszufinden erlaubt sogar exakte Behandlung.

? Viele pharmazeutischen Unternehmen enthused über die Kombination jener zwei Linien der Arbeit? sagt Nährboden.

Sprechend von der Kombination, war es eine Zusammenarbeit zwischen dem Chemielabor und dem klinischen/medizinischen Labor, die dieses Massenspezifikt.-Werkzeug zum Leben holten. Leute trennen häufig den traditionellen Laboraspekt der Forschung vom medizinischen/chirurgischen Teil, aber dieses Werkzeug ist die vollkommene Verbindung zwischen den zwei? Labors.?

? Das Programm [in meinem Labor an BWH] erlaubt uns, Methodenlehre im Labor zu entwickeln und dann sie zu zu holen ODER Chirurgie zu helfen? sagt Nährboden.

Für die Forscher, die die Verteilung kreuzen möchten, sagt Nährboden, dass es extrem wichtig ist, in physikalisch zu erhalten ODER und zu verstehen, was die Fragen, die Notwendigkeiten und die Beschränkungen sind. Da Betriebsräume wie keine andere Umwelt in der Welt sind-, es? s, das wichtig sind, sie zuerst zu studieren, oder die Möglichkeit jeder möglicher Idee können gequetscht werden, bevor sie sogar beginnt.

? Hier an BWH, haben wir das grundlegende Chemielabor sowie dieser andere Bestandteil innerhalb des Operationßaal, und wir gehen hin und her? Nährboden sagt. ? Was tun wir im Labor informieren unseren folgenden Schritt in ODER, und was tun wir in ODER informieren, was wir? ll tun zunächst im Labor. Es nimmt ein Gespräch zwischen den zwei Räumen, um zu folgen.?

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