- Motýlí oči mohou pomoci v boji proti rakovině
- Rakovinné buňky absorbují UV záření a vyzařují jej v UV oblasti spektra
- Vědci vytvořili senzor inspirovaný motýly, který dokáže rozlišit rakovinné buňky s 99% přesností
Motýli jsou jedni z nejkrásnějších tvorů na Zemi. Věděli jste ale, že mohou vědcům pomoci odhalit i rakovinné buňky? Přesto, že žijeme v moderní a vyspělé době, neustále jako lidstvo opisujeme od přírody, která je pořád naší dobrou učitelkou.
Lidské oko je schopno rozlišovat barvy v rozmezí přibližně 400 nm–750 nm. Existují ale i další barvy, které lidské oko není schopno zachytit, ale jiní živočichové je vnímají. Například motýl dokáže detekovat ultrafialové záření – UV (100 nm–400 nm), které je pro lidské oko neviditelné. Tato jedinečná schopnost je dána speciální oční strukturou motýla, která se nazývá ommatidium. Ommatidium můžeme chápat jako shluk fotoreceptorových buněk, které jsou uspořádány do šestiúhelníkového vzoru, přičemž každá z těchto buněk je zodpovědná za detekci jiné vlnové délky.
Inspirováno zrakem motýla
Jak to všechno souvisí s detekcí rakovinných buněk? Jednoduše, v porovnání se zdravými tkáněmi obsahují rakovinné tkáně vyšší koncentraci biologických ukazatelů, které nejsou přítomny u zdravých buněk. Ukazuje se, že zdravé buňky kůže absorbují UV záření a následně je vyzařují v infračervené oblasti spektra (IČ). Rakovinné buňky kůže však absorbují UV záření a následn jej vyzařují v UV oblasti spektra. To znamená, že nádorové buňky kůže mají vyšší autofluorescenci v UV oblasti spektra než zdravé buňky kůže.
Skupina výzkumníků se nechala inspirovat vynikajícím vizuálním systémem motýla Papilio xuthus a vytvořila inovativní zobrazovací senzor schopný velmi přesně detekovat jednotlivé vlnové délky v ultrafialovém spektru (UV). Senzorová architektura využívá perovskitové nanokrystaly (PNC). Výsledkem bylo vytvoření senzoru, který dokáže rozlišit rakovinné buňky s 99% přesností, senzor tak dokáže rozlišovat velmi nepatrné odchylky v UV záření s mimořádně vysokou citlivostí.
Tento senzor by mohl být efektivně využit na operačním sále. Optimální stanovení rozsahu odstranění tkáně představuje pro lékaře jednu z nejnáročnějších úloh při léčbě rakoviny. Senzorový nástroj dává chirurgům možnost přesnějšího rozhodování o vhodném řezu, což by mohlo vést k vylepšeným chirurgickým výkonům a urychlit proces zotavování pacientů.
