A ressecção cirúrgica do tecido canceroso é um tratamento comum usado para reduzir a probabilidade de o câncer se espalhar para tecidos saudáveis. No entanto, a eficácia dessa cirurgia depende fortemente da capacidade do cirurgião de distinguir entre tecido canceroso e saudável.
Sabe-se que as atividades metabólicas dos tecidos cancerosos e saudáveis diferem significativamente: os tecidos cancerosos geralmente apresentam fluxo sanguíneo caótico combinado com baixos níveis de oxigênio ou hipóxia. Com regiões hipóxicas comuns no tecido canceroso, a identificação precisa da hipóxia pode ajudar a diferenciar o tecido canceroso do saudável durante a cirurgia.
Pesquisadores da Thayer School of Engineering em Dartmouth e da University of Wisconsin-Madison estão investigando o uso de sondas fluorescentes para imagens em tempo real da concentração local de oxigênio no tecido durante a cirurgia. Eles apresentam suas descobertas no Journal of Biomedical Optics.
Quando as sondas fluorescentes são excitadas pela luz, elas retornam ao estado fundamental e emitem luz com uma energia diferente. Imediatamente após a iluminação, as sondas emitem um pulso de luz óptica curto conhecido como fluorescência imediata. Algumas sondas também podem produzir um sinal de fluorescência retardado algum tempo após a iluminação.
Embora os sinais de fluorescência imediata e retardada diminuam com o tempo, o sinal de fluorescência imediata diminui rapidamente em comparação com a deterioração prolongada da fluorescência retardada. A decadência atrasada do sinal de fluorescência pode ser observada e analisada posteriormente para entender melhor a atividade metabólica do tecido próximo.
O primeiro autor, Arthur Petusseau, e colegas utilizaram um sistema de imagem óptica para monitorar a luz emitida pela sonda molecular endógena protoporfirina IX (PpIX) em um modelo de camundongo com câncer pancreático onde regiões hipóxicas estão presentes.
Os pesquisadores administraram o PpIX como uma pomada topológica ou por meio de injeção no flanco lateral do animal e geraram fluorescência usando um diodo laser modulado de 635 nm como fonte de excitação. Eles descobriram que a proporção de fluorescência atrasada para imediata era inversamente proporcional à pressão parcial de oxigênio local no tecido.
A fraca intensidade do sinal de fluorescência retardada torna sua detecção tecnicamente difícil. Para superar isso, os pesquisadores utilizaram um sistema de imagem fechado por tempo que permite o monitoramento sequencial do sinal de fluorescência apenas em pequenas janelas de tempo. Isso lhes permitiu reduzir a detecção de ruído de fundo e monitorar com precisão as mudanças no sinal de fluorescência atrasada.
Análises posteriores mostraram que o sinal de fluorescência atrasada adquirido de células hipóxicas cancerosas foi cinco vezes maior do que o obtido de tecido saudável e bem oxigenado. Além disso, a equipe também descobriu que o sinal de fluorescência atrasada pode ser amplificado ainda mais pela palpação do tecido (aplicando pressão na pele durante o exame físico), o que aumenta a hipóxia transitória e permite o contraste temporal entre os dois sinais.
“Como a maioria dos tumores tem hipóxia microrregional presente, os sinais de hipóxia de imagem da fluorescência atrasada PpIX permitem excelente contraste entre tecido normal e tumores”, diz Petusseau.
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Fonte: https://physicsworld.com/a/delayed-fluorescence-imaging-helps-identify-cancerous-tissue-during-surgery/
