Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Biopsi frosset på få sekunder på operationsstuen

Skematisk oversigt over det nye fryseapparat, med vævets indføringspunkt, varmebuffer, kryokøler og gasforsyning. Kredit:University of Twente

Til hurtig nedfrysning af en biopsiprøve taget fra en patient, standardproceduren bruger flydende nitrogen. Imidlertid, dette er ikke tilladt inde på operationsstuen. Konsekvensen er en besværlig procedure, der forårsager unødig forsinkelse. Forskere fra University of Twente udviklede et "snap-frysning"-apparat, der køler et hætteglas endnu hurtigere end i flydende nitrogen, og er sikker til brug inde på operationsstuen. En anden fordel er, at afkølingshastigheden er justerbar. Den nye enhed præsenteres i Nature's Videnskabelige rapporter . Det hollandske VUmc-hospital kører allerede eksperimenter med den nye enhed.

Til personlig kræftbehandling, molekylær medicin er lovende. Til mange laboratorietests, en vævsprøve til biopsi opbevares ved stuetemperatur fra klinikken til laboratoriet. Men til proteinanalyse, proteomik, vævet skal fryses med det samme. Dette kaldes også "snapfrysning, " og er muliggjort ved at nedsænke et hætteglas indeholdende vævet i et bad af flydende nitrogen, køler det ned til minus 196 grader celsius.

For at undgå risici for patienten og medicinsk personale, denne procedure kan ikke udføres inde i operationsstuen. I praksis, en kliniker iført beskyttelsestøj venter direkte udenfor med en beholder til flydende nitrogen. Der er stadig en forsinkelse i at flytte prøven udenfor, hvilket kan påvirke laboratorieresultaterne. Den nye snapfryser udviklet af UT scientist kan tilsluttes lysnettet og udgør ingen risiko for fysisk kontakt eller indånding af skadelig kølegas eller væske. Fryseren kræver ikke specielle handsker eller beskyttelsestøj. Apparatet fryser hætteglas endnu hurtigere end flydende nitrogen, og er mere fleksibel, da kølehastigheden kan justeres.

Selvom såkaldte kryokølere er tilgængelige på markedet, udfordringen er at holde den kompakt. Kølere på en kubikmeter i størrelse med de rigtige specifikationer er dyre. Takket være det smarte design, den nye køler er væsentligt billigere.

Denne meget kompakte kryokøler har en buffer lavet af kobber til at holde på lave temperaturer og et lukket heliumgassystem, der fungerer som varmeveksler. Der er et mellemrum mellem TESU'en og hætteglasset med biopsien for kontaktgasstrøm. Udover den direkte køleeffekt, forskerne forventede at se afkøling ved gassens bevægelse, svarende til vindafkølingsfaktoren, hvilket får luften til at virke koldere end den faktiske temperatur. Imidlertid, denne effekt blev ikke observeret i dette tilfælde. Udover at udvikle den nye enhed, forskningen giver også ny fysisk indsigt i gasstrømme.

Lægecentret ved Det Frie Universitet i Amsterdam (VUmc) tester enheden i en poliklinik, fordi til faktisk brug i operationsstuen, certificering er stadig nødvendig. Holdet ledet af Srinivas Vanapalli arbejder også på en bæredygtig løsning til kold transport, for eksempel, når en vævsprøve skal transporteres over en stor afstand til et andet laboratorium. Hurtige køleanordninger er også lovende i behandling, dræbe tumorceller på en meget målrettet måde. Dette er i øjeblikket et andet forskningsfelt, der behandles sammen med cryoablationsspecialister.

Varme artikler