Physikalische Utah Valley University buchstäblich Anwendung Hexenwerk auf dem Gebiet der medizinischen Diagnostik. Mit einigen grundlegenden Veränderungen, die Forscher eine nichtinvasive Technik zur Ultraschall ursprünglich entwickelt, um mikroskopische Defekte Feststoffraketen zu erkennen, wie Space Shuttle-Booster, um die Änderungen zu Steifigkeit von Zellen mit bestimmten Arten von Krebs und anderen Krankheiten assoziiert erfolgreich lokalisieren .

Das Verfahren kombiniert eine Ultraschallwelle mit niedriger Frequenz, um die Zellen frei zu schweben und auf eine einzelne Schicht aus einer Flüssigkeit und einem Ultraschallwellen mit hoher Frequenz, um die Steifigkeit der Zelle zu messen.



"Eine Welle wird akustische Druckwelle so reist als eine Welle von Hoch- und Niederdruck durch Abfangen einer Schallwelle zwischen einem Wandler -. Wie zB ein Lautsprecher - und einer reflektierenden Oberfläche, können wir eine" stehende Welle zu erstellen 'in den Raum zwischen ", erklärte er Forschungsassistent Brian Patchett. "Diese Welle hat stationären Schichten von Hoch- und Niederdruck, Anti-Alias-Knoten", und der Sektoren, die Knoten ", wo der Druck gleich bleibt. "

Diese stehende Welle erlaubt die Gruppe, um die Zellen zu schweben und akustisch zu isolieren, in ähnlicher Weise wie in ihrem natürlichen Zustand - wie es im menschlichen Gewebe oder den Blutkreislauf zu sein. Frühere Arbeiten auf diesem Gebiet wurde auf das Wachstum von Zellkulturen in einer Petrischale, die um die Struktur zu verformen, zu erstellen sowie jede Art von Störungen neigt basiert, wobei Patchett.

Steifigkeit Telefon

Die Bedeutung der Arbeit der Gruppe ist, dass es an einem unbekannten Verfahren zum Messen der Eigenschaften der Zellen und wie sie während des Prozesses der Entwicklung von Krebs und Krankheiten verändern konzentriert.

"Die Steifigkeit der Zelle ist die primäre Variante mit unserer Hochfrequenz-Ultraschall erkannt, zeigt detaillierte Informationen über die innere Struktur der Zelle und wie es bei einigen Krankheiten ändert", sagte Patchett.

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Die Gruppe-Methode kann auch helfen, zwischen verschiedenen Arten von Krebs zu unterscheiden - so aggressiv gegen Brustkrebs weniger aggressiv.

"Durch das Isolieren der Zellen in einer Monoschicht von Fluid durch die akustische Levitation, stellen wir eine bessere Methode zur Erfassung Steifigkeit Telefon", so Patchett. "Dieses Verfahren kann verwendet werden, oder bei der Entstehung von Autoimmunreaktionen auf diese Bedingungen besser zu verstehen und Sicht möglichen Behandlungsverfahren, um das Auftreten von Zellen, die bei der Alzheimer-Krankheit verändern, Krebsmetastasen zu erforschen."

Eines der wichtigsten Ergebnisse der Gruppe?

"Durch die Manipulation der Wellenform, die wir für Schwebe in spezifischer Weise sind wir in der Lage, erstellen die präziseste, gut definiert", sagte Patchett. "Und, Kredite von früheren Arbeiten Zellkultur durchgeführt von unserer Gruppe, unserer Methode der hochfrequenten Ultraschall erkennt Änderungen in der Steifigkeit von Zellen mit hoher Genauigkeit. Durch die Isolierung der Zellen in einer Monoschicht Levitation, hoffen wir, diese zu sehen ändert klarer, so dass Sie ein besseres Verständnis von dem, was im Inneren der Zelle und warum geschieht bekommen kann. "

Welche Art von Anwendungen könnte diese Methode finden?

"Es ist eine Forschungsmethode wirklich toll, Autoimmun-Erkrankungen zu erforschen", sagte Timothy Doyle, leitender Wissenschaftler an dem Projekt und ein Assistent Professor für Physik an der Utah Valley University.

Wie für die anderen Anwendungen kann das Verfahren von der Gruppe den Einsatz in Kliniken, Krankenhäuser und OP-Zentren als eine Möglichkeit, sofort zu erkennen und zu charakterisieren, die Krebs oder andere Krankheiten zu finden.

"Unsere Methode identifiziert aggressive Arten von Brustkrebs, zum Beispiel, während im Operationssaal", sagte Patchett. "Schneller als aktuelle Methoden der Pathologie, mit denen Ärzte, um schnelle Einschätzungen und effektivere Behandlungspläne für die Patienten - auf ihre spezifischen Bedürfnisse, die wiederum wird am Ende als effektiver langfristig ausgerichtet. "

In naher Zukunft plant die Gruppe, ihre Methode, um eine breite Palette von biologischen Materialien, einschließlich der weißen Blutkörperchen in der Aktivierungsphase, die Teil der Immunantwort auf eine Krankheit gelten.

"Wir arbeiten mit dem Huntsman Cancer Institute - Teil der Universität von Utah Gesundheitssystem -, die verschiedenen Arten von Brustgewebe unter Schwebe zu erkunden, um unsere Methoden zur Krankheitserkennung verbessern", sagte Patchett. "Unser Ziel ist es, potenziell lebensrettende medizinische Behandlungen bieten maßgeschneiderte basierend auf unsere Fähigkeit, schnell und effektiv zu Krebserkrankungen und Krankheiten bei Patienten."

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