Наноматериал подсвечивает раковые клетки при заморозке для точной криохирургии

Исследователи из Нью-Йоркского университета в Абу-Даби (NYUAD) разработали инновационный инструмент, который улучшает способность хирургов обнаруживать и удалять раковые клетки во время криохирургии — процедуры, использующей экстремальный холод для уничтожения опухолей. Эта прорывная технология включает специализированный наноматериал, который подсвечивает раковые клетки в условиях заморозки, облегчая их отличить от здоровой ткани и повышая точность операции.

Как подробно описано в исследовании «Freezing-Activated Covalent Organic Frameworks for Precise Fluorescence Cryo-Imaging of Cancer Tissue» в Journal of the American Chemical Society, исследовательская группа Траболси в NYUAD создала уникальную наноразмерную ковалентную органическую структуру (nTG-DFP-COF), которая реагирует на экстремальный холод увеличением флуоресценции. Это позволяет чётко дифференцировать раковые и здоровые ткани во время операции.

Материал, созданный Гобиндой Дасом, Ph.D., исследователем из группы Траболси в NYUAD, спроектирован как биосовместимый и малотоксичный, что обеспечивает его безопасное взаимодействие с организмом. Важно, что он сохраняет свои флуоресцентные свойства даже в присутствии кристаллов льда внутри клеток, позволяя проводить мониторинг в реальном времени во время криохирургии.

Это достижение не только повышает точность и безопасность криохирургических процедур — помогая хирургам сохранить больше здоровой ткани при удалении раковых клеток — но и объединяет диагностические и терапевтические функции на одной платформе. Это может сократить необходимость в повторных операциях и ускорить восстановление пациентов.

Флуоресцентная визуализация — неинвазивная методика, использующая светочувствительные красители для подсветки опухолей, — получила распространение благодаря возможности предоставлять информацию в реальном времени во время операции. Однако её применение в криохирургии до сих пор оставалось практически неисследованным.

«Мы считаем, что это преобразующий инструмент, который может революционизировать хирургию рака», — сказала Фара Беньетту, Ph.D., научный сотрудник исследовательской группы Траболси в NYUAD. «Делая удаление опухоли более точным, эта технология имеет потенциал сократить дополнительные операции и ускорить восстановление пациентов. Это большой шаг вперед в лечении агрессивных, трудно поддающихся воздействию видов рака».

«Этот прорыв преодолевает разрыв между визуализацией и терапией, предоставляя хирургам инструмент для визуализации и удаления рака с беспрецедентной точностью в реальном времени», — сказал Али Траболси, профессор химии и руководитель исследовательской группы Траболси в NYUAD. «Интегрируя флуоресцентную визуализацию с криохирургией, мы расширяем границы лечения рака и даём новую надежду пациентам с трудноизлечимыми опухолями».