[ Credit : MIT ]

Kanker yang didiagnosis pada stadium awal, ketika tidak terlalu besar dan belum menyebar, kemungkinan besar akan berhasil untuk diobati dibandingkan dengan kanker yang telah menyebar, pengobatan yang efektif pun menjadi lebih sulit, dan secara umum peluang seseorang untuk bertahan hidup jauh lebih rendah

Adapun metode yang digunakan sekarang untuk pencitraan tumor memiliki keterbatasan sehingga kurang berguna dalam diagnosa kanker dini. Sebagian besar memiliki ‘pengorbanan’ antara resolusi dan kedalaman pencitraan, dan tidak ada teknik pencitraan optik yang dapat digambarkan lebih dalam dari sekitar 3 sentimeter di dalam jaringan.

Sebuah sistem pencitraan yang dikenal sebagai DOLPHIN (Detection of Optically Luminescent Probes using Hyperspectral and diffuse Imaging in Near-infrared) telah dikembangkan oleh para peneliti dari MIT sehingga memungkinkannya untuk dapat mendeteksi tumor di dalam tubuh yang masih berukuran kecil bahkan hingga beberapa ratus sel.

Dalam sebuah studi terbaru, para peneliti menggunakan sistem pencitraan mereka, yang mengandalkan cahaya inframerah-dekat, untuk melacak probe fluorescent 0,1 milimeter melalui saluran pencernaan seekor tikus. Mereka juga menunjukkan bahwa mereka dapat mendeteksi sinyal hingga kedalaman jaringan 8 sentimeter, jauh lebih dalam daripada teknik pencitraan optik biomedis yang ada.

Para peneliti berharap untuk mengadaptasi teknologi pencitraan mereka untuk diagnosis kanker ovarium dini dan kanker lain yang saat ini sulit dideteksi hingga stadium akhir.

Cahaya inframerah-dekat, yang memiliki panjang gelombang dari 900 hingga 1700 nanometer, sangat cocok untuk pencitraan jaringan tubuh karena cahaya dengan panjang gelombang yang lebih panjang tidak tersebar sebanyak ketika memindai objek, sehingga memungkinkan sinar tersebut untuk menembus lebih dalam menuju jaringan. Untuk memanfaatkan hal ini, para peneliti menggunakan pendekatan yang dikenal sebagai pencitraan hyperspectral, yang memungkinkan pencitraan simultan dalam beberapa panjang gelombang cahaya.

Para peneliti menguji sistem mereka dengan berbagai probe pemancar cahaya inframerah-dekat, terutama nanopartikel sodium yttrium fluoride yang memiliki unsur-unsur tanah jarang seperti erbium, holmium, atau praseodymium yang ditambahkan melalui proses yang disebut doping. Tergantung pada pilihan elemen doping, masing-masing partikel ini memancarkan cahaya fluoresen inframerah-dekat dengan panjang gelombang yang berbeda-beda.

Dengan menggunakan algoritma yang mereka kembangkan, para peneliti dapat menganalisis data dari pemindaian hyperspectral untuk mengidentifikasi sumber-sumber cahaya fluoresens dari panjang gelombang yang berbeda, yang memungkinkan mereka untuk menentukan lokasi penyelidikan tertentu. Dengan menganalisis lebih lanjut cahaya dari pita panjang gelombang yang lebih sempit dalam seluruh spektrum IR-dekat, para peneliti juga dapat menentukan kedalaman di mana sebuah probe berada.

Untuk menunjukkan manfaat potensial dari sistem ini, para peneliti melacak sekelompok nanopartikel fluoresens berukuran 0,1 milimeter yang tertelan hingga masuk ke saluran pencernaan tikus. Probe ini dapat dimodifikasi sehingga dapat ditargetkan dan menandai sel-sel kanker spesifik secara fluoresensi.

“Dalam hal aplikasi praktis, teknik ini akan memungkinkan kita untuk melacak secara non-invasif tumor berukuran 0,1 milimeter berlabel secara fluoresensi, yang merupakan sekelompok sekitar beberapa ratus sel. Sepengetahuan kami, belum ada yang bisa melakukan ini sebelumnya menggunakan teknik pencitraan optik,” kata Bardhan.

“Kami ingin dapat menemukan kanker lebih awal,” kata Angela Belcher dari MIT  “Tujuan kami adalah menemukan tumor kecil, dan melakukannya dengan cara yang tidak invasif (merusak).” Belcher adalah penulis senior studi ini yang diterbitkan di Scientific Reports.

Sistem semacam ini dapat digunakan dengan probe fluoresen yang memancarkan cahaya dalam spektrum inframerah-dekat, termasuk beberapa yang sudah disetujui FDA, kata para peneliti. Para peneliti juga berupaya dalam mengadaptasi sistem pencitraan sehingga dapat mengungkapkan perbedaan intrinsik dalam kontras jaringan, termasuk ciri khas sel tumor, tanpa pelabelan fluoresens apa pun.

Selain kanker ovarium yang telah mereka uji, para peneliti juga telah mulai mengadaptasi pencitraan jenis ini untuk mendeteksi jenis kanker lainnya seperti kanker pankreas, kanker otak, dan melanoma.(ikons.id)