Znajdź zawartość

Być może już niedługo chirurg wycinający zmianę nowotworową będzie w stanie niemal w czasie rzeczywistym dowiedzieć się, czy tkanka znajdująca się pod skalpelem jest zdrowym fragmentem organu, czy też zgrupowaniem patologicznych komórek. Wszystko dzięki aparatowi opracowanemu przez badaczy z Uniwersytetu Justusa Liebiga w niemieckim Giessen. Prof. Zoltán Takáts, pomysłodawca nowego rozwiązania, wpadł na swój pomysł podczas przemyśleń na temat pracy chirurga. Naukowiec uświadomił sobie, że podczas pracy tzw. noża elektrycznego (odmiany skalpela pozwalającej na jednoczesne cięcie tkanki i zablokowanie krwawienia dzięki ciepłu wytwarzanemu przez przepływ prądu elektrycznego) znad operowanego obszaru uwalnia się gaz zawierający cząsteczki zawarte pierwotnie w tkance. Zwykle opary te, szkodliwe dla człowieka, odsysa się do specjalnego filtra i neutralizuje. Autor nowatorskiego pomysłu uznał jednak, że można dla nich znaleźć lepsze zastosowanie. Pomysł prof. Takátsa polegał na podłączeniu wylotu szkodliwych gazów do spektrometru masowego - superprecyzyjnego aparatu pozwalającego na identyfikację niemal dowolnych cząsteczek na podstawie pomiaru ich masy cząsteczkowej. W normalnych warunkach metoda ta wymaga jonizacji badanej substancji za pomocą zjonizowanego gazu lub ciepła, lecz zadanie to wykonuje sam nóż elektryczny, który znacząco podnosi temperaturę tkanki. Spektrometr zastosowany przez badaczy z Giessen ustawiono tak, by informował chirurga o obecności (bądź jej braku) tzw. biomarkerów, czyli substancji występujących w komórkach nowotworowych, lecz nieobecnych w zdrowej tkance. Lekarz może na tej podstawie precyzyjnie określić, czy w danej chwili operuje skupisko komórek nowotworowych, czy też dotarł do obszaru wolnego od choroby. W normalnych warunkach ustalenie charakteru wycinanych komórek jest możliwe dopiero po mikroskopowej analizie wycinków tkanki, lecz test taki musi, niestety, trochę potrwać. Metoda opracowana na niemieckim uniwersytecie pozwala tymczasem na uzyskanie wyników po niecałej sekundzie od rozgrzania skalpela. Dotychczas nowy system przetestowano podczas kilku operacji na zwierzętach. Ich wyniki były niezwykle obiecujące, co pozwoliło na rozpoczęcie negocjacji w sprawie komercjalizacji wynalazku. Niestety, barierą dla upowszechnienia się tego rozwiązania może być koszt spektrometru masowego, wynoszący co najmniej kilkaset tysięcy złotych.

Odciski palców wielokrotnie służyły detektywom jako ślad pozwalający na stwierdzenie tożsamości osób, które przebywały na miejscu zbrodni. Dzięki wysiłkom badaczy z Uniwersytetu Purdue staną się one jeszcze bardziej przydatne. O swoim najnowszym osiągnięciu donoszą na łamach czasopisma Science. Opracowana przez Amerykanów technologia umożliwia zbadanie unikalnej "sygnatury chemicznej" pozostawionego odcisku. Pozwala to na wykrycie śladowych ilości związków chemicznych, które odkładają się na opuszce palca, a następnie są przenoszone na dotykaną powierzchnię. Dzięki temu możliwe jest zidentyfikowanie substancji, z którymi "właściciel" odcisku miał kontakt, oraz odróżnienie od siebie odcisków nałożonych jeden na drugim. Dotychczas osiągnięcie tak dużej precyzji analizy było dla specjalistów z zakresu kryminalistyki niemożliwe. Klasycznym przykładem odcisku palca jest atramentowy wzór przedstawiający unikalne krzywe i pętle. Używany jest do identyfikacji, lecz odciski palców zawierają także wyjątkowy zestaw związków chemicznych, tłumaczy R. Graham Cooks, jeden z autorów technologii. Badacz wyjaśnia, że część substancji pozostawionych na badanej powierzchni jest uniwersalna dla dłoni wszystkich ludzi, lecz niektóre z nich są inne u każdego z nas i pozwalają na identyfikację pojedynczych osób. Opisywana metoda jest tak precyzyjna, że możliwe jest wykrycie pojedynczego śladu zakrytego przez wiele innych. Dokładność analizy jest tak duża, że na podstawie zebranych informacji można z łatwością odtworzyć kształt opuszki palca, który pozostawił odcisk, a następnie zidentyfikować jego właściciela, jeśli tylko znajduje się on w bazie danych. Proces zbierania badanego materiału nie różni się niczym od metody stosowanej standardowo - wystarcza do tego zwyczajna taśma klejąca. Kolejny etap analizy polega na zastosowaniu spektroskopii masowej. Polega ona na jonizacji rozpylonej wewnątrz maszyny wody, która opada następnie na badaną powierzchnię i przekazuje swój ładunek elektryczny znajdującym się na niej substancjom. Uzyskane w ten sposób jony są następnie wprawiane w ruch dzięki przyłożeniu pola elektrycznego. Energia użyta do tego procesu jest dobrana tak, by każda z substancji uzyskała identyczny, jednostkowy ładunek elektryczny. Dzięki pomiarowi prędkości, do jakiej rozpędzają się pod wpływem pola elektrycznego poszczególne cząsteczki, możliwe jest ustalenie masy każdej z nich. Ponieważ każdy związek chemiczny ma wyjątkową masę cząsteczkową, możliwe jest zidentyfikowanie substancji znajdujących się w określonym punkcie. Użycie spektroskopii masowej jest znaczącym krokiem naprzód w dziedzinie kryminalistyki. Pozwoli na zwiększenie czułości analizy pozostawionych śladów oraz określenie substancji i przedmiotów, z którymi miała kontakt osoba, która je pozostawiła. Czynnikiem, który może utrudnić upowszechnienie nowej technologii, może się okazać cena aparatury, wynosząca do kilkuset tysięcy złotych. To dość duża kwota, biorąc pod uwagę, że słynnemu Sherlockowi wystarczała w zupełności zwykła lupa...