Este bolígrafo diagnostica el cáncer a la mitad de la cirugía en segundos

El bolígrafo MasSpec podría reducir el tiempo en la mesa de operaciones y el riesgo de operaciones adicionales.

Un paciente con cáncer puede pasar horas en la cirugía, solo para descubrir más tarde que queda una pequeña parte del tumor, y eso significa un segundo procedimiento difícil. Es un resultado común y doloroso para el paciente.

Hay varias formas de intentar evitarlo. Dependiendo del cáncer y su ubicación, un cirujano puede optar por extraer tejido sano adicional en un intento de evitar la posibilidad de un procedimiento de seguimiento. O, si el hospital tiene las instalaciones, se puede realizar un análisis de la sección congelada. Aquí, el paciente permanece abierto en la mesa de operaciones durante más tiempo, mientras que el tejido extirpado es enviado al laboratorio, congelado, seccionado, teñido y examinado bajo un microscopio por un patólogo. Lleva mucho tiempo, pero es muy preciso. Aunque algunos cánceres pueden cambiar en el proceso de congelación, lo que hace que el diagnóstico sea menos cortante y seco.

Un equipo de la Universidad de Texas en Austin quiere cambiar todo eso con un nuevo invento: un bolígrafo desechable que diagnostica muestras de tejido en medio de una cirugía en diez segundos con un 96% de precisión.

“Mi idea con la pluma MasSpec fue desarrollar un dispositivo médico completamente automatizado que también sea completamente biocompatible y no destructivo para las muestras de tejido”, dice Livia Schiavinato Eberlin, profesora asistente de química en la Universidad de Texas en Austin. “El resultado es un dispositivo que tiene un diseño y un funcionamiento muy elegantes pero sencillos, de una manera que puede ser manipulado por cualquier profesional médico”.

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Como sugiere el nombre, el bolígrafo utiliza espectrometría de masas para realizar diagnósticos. Consiste en una sonda portátil con una punta de plástico que se usa para tocar la muestra de tejido en medio de la cirugía. Luego, un sistema de bombeo envía una sola gota de agua a la punta de la pluma, que permanece en el tejido durante tres segundos.

Durante este tiempo, las moléculas que son solubles en agua, como los pequeños metabolitos, que incluyen azúcares, lípidos, aminoácidos e incluso algunas proteínas, se extraen de los tejidos, dice Eberlin. “Este es un proceso químico muy suave y lo que es increíble e interesante es que no causa un daño evidente a los tejidos. Puedes pensar en ello de la misma manera que el agua extrae la cafeína del café en polvo, usamos agua para extraer moléculas de los tejidos “.

La gota pasa de la pluma a un tubo de 1,5 metros conectado a un espectrómetro de masas que analiza las moléculas en el lugar para obtener lo que Eberlin llama una “huella digital” del tejido. “Imaginamos que el espectrómetro de masas está en un cochecito y entra en el quirófano para su uso, y los bolígrafos son los componentes desechables que se utilizarían para cada procedimiento”, dice. Se lleva a cabo un ciclo de lavado después de cada prueba, para eliminar el 97% de cualquier posible contaminación antes de repetir la prueba, o se puede reemplazar la punta de la pluma.

“Hemos analizado una gran cantidad de tejidos humanos normales y cancerosos, 253 para ser precisos, de modo que ahora podemos asociar perfiles moleculares con una ‘huella digital’ normal de cáncer o una ‘huella digital’ normal y proporcionar un diagnóstico utilizando herramientas y software estadísticos. “, Dice Eberlin. El equipo examinó los cánceres de mama, tiroides, pulmón y ovario, pero Eberlin dice que utilizó espectrometría de masas para identificar cáncer de cerebro, páncreas, estómago, vejiga, riñón, próstata e hígado en el pasado y no tiene motivos para creer que las habilidades del Es posible que la pluma no se extienda a todos los casos de cáncer sólido al final.

Eberlin, quien trabajó en la pluma con Tom Milner del departamento de ingeniería biomédica de la universidad, Baylor College of Medicine y MD Anderson Cancer Center, agrega que esta no es la primera vez que un equipo sugiere usar espectrometría de masas para uso clínico. IKnife, desarrollado hace unos años, quema los tejidos a medida que cortan, de modo que un espectrómetro de masas puede analizar el humo. ¿La diferencia con el bolígrafo MasSpec? Puede interactuar de manera segura con el tejido durante la cirugía y puede hacer un diagnóstico sin causar daño.

“Este ha sido un desafío en el campo, que lo hemos logrado mediante el diseño y la ingeniería de un sistema totalmente automatizado y basado en agua para análisis moleculares y materiales que son biocompatibles”.

El equipo planea continuar el estudio con pequeños estudios quirúrgicos en el Texas Medical Center el próximo año.

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