NVision využívá kvantovou technologii k tomu, aby byla MRI 100 000krát přesnější pomocí stávajících strojů.
Německý přeplňovaný start MRI by mohl zachránit životy tím, že umožní lékařům zjistit, zda léčba rakoviny funguje.
Technologie „hyperpolarizace“ společnosti NVision využívá kvantovou fyziku ke zlepšení magnetického signálu molekul v lidském těle až 100 000krát oproti standardnímu vyšetření magnetickou rezonancí.
Tato technologie umožňuje MRI zobrazit změny v buňkách na metabolické úrovni, poskytuje mnohem více informací než na úrovni tkáně a během několika dnů než měsíců odhalí, zda je léčba rakoviny účinná nebo zda nádor metastázuje.
„Někteří pacienti nemají čas. Jedna neúspěšná léčba je skoro jako rozsudek smrti, protože nemáte dost času na změnu kurzu,“ řekla pro Euronews.next výkonná ředitelka Sylla Brosh.
Technologie NVision si klade za cíl proměnit MRI v „úplně jinou míčovou hru,“ říká.
Jak fungují přístroje MRI a co tato technologie dělá jinak?
MRI používá magnetický podpis vody k určení její polohy v těle a toho, jak je ovlivněna okolními tkáněmi. Voda v krvi bude vypadat jinak než voda ve svalech nebo v kůži, což má za následek různé magnetické signály, které vytvářejí anatomický obraz těla.
V těle máme tolik vody, že tento signál je velmi silný. Tam, kde MRI chybí, vysvětlil Brosh, je detekce dalších malých molekul v našich tělech, známých také jako metabolity.
„Metabolismus je život, jak žijeme a jak rakovinové nádory žijí a rostou pomocí energie,“ vysvětlil Brosh. „To, co děláme, je, že umožňujeme zařízením MRI, aby se staly zařízeními pro metabolické zobrazování ve velkém měřítku.“
Spíše než na to, aby byla zařízení MRI výkonnější nebo citlivější, technologie NVision se zaměřuje na to, aby byl signál z těchto metabolitů silnější, a proto snáze čitelný stávajícími zařízeními.
Startup si vybral metabolit pyruvátu, což je v podstatě cukr, který krabi milují. To, co NVision dělá, je vzít tento cukr a manipulovat s jaderným spinem na atomech uhlíku, aby zesílil magnetický signál molekuly 100 000krát ve standardním MRI.
„To, co MRI skutečně zaznamenává, jsou tyto rotace probíhající nad atomy,“ řekla Ellie Schwartz, CTO společnosti NVision. „Problém s magnetickou rezonancí je v tom, že většina rotací není nasměrována jedním směrem, a pak je všechny otáčíte a manipulujete s nimi pěkně dohromady. Některé jsou nahoře, některé dole a ruší se.“ navzájem ven.“
„Co děláme pro náš cukr, je, že je všechny – nebo téměř všechny – směřujeme jedním směrem,“ vysvětlil.
Zní to složitě? Představte si, že se snažíte spočítat malé vojáčky roztroušené po zemi. Kdyby všichni stáli v úhledné rovné řadě, bylo by mnohem snazší je spočítat.
Jako Google Street View pro buňky
Nejen, že přístroj MRI tyto signály snáze zachytí, ale dokáže z nich interpretovat více informací.
Jedním z příkladů této další vrstvy informací je rozdíl mezi používáním Map Google a Google Street View. Na mapě je ulice jen čára. Ale když si to přiblížíte a prozkoumáte jako v Google Street View, uvidíte, jak to vypadá ve skutečnosti, co vypadá uspořádaně a co ne.
Zobrazení metabolitů na MRI je životně důležité; Umožňuje zdravotníkům sledovat, jak je tělo zpracovává a kde věci nefungují tak, jak by měly.
Když pyruvát vstoupí do normálních buněk, část se přemění na laktát, ale jen malé množství. Rakovinové buňky však vylučují mnohem více laktátu než normálně. Detekce této nadměrné produkce laktátu by tedy mohla lékařům umožnit s jistotou identifikovat nádor a zjistit, kde roste.
„V reálném čase sledujete cukr, jak vstupuje do buňky a je transformován na jiné metabolity,“ vysvětlil Brosh. „Je to zcela nový rozměr, který vám MRI může dát.“
Představte si magnetickou rezonanci jako snímek aut na parkovišti. Pořád jsou, takže vidíme, jak vypadají, ale nevíme nic o tom, jak fungují. Ale dejte jim palivo a sledujte, jak jedou, a uvidíte věci, které se pokazí, tedy ty, které nedrží jízdní pruhy nebo ty, které zrychlují a představují riziko.
„Přesně to tady děláme. Doplňujeme články a hledáme, jak je lze využít,“ řekl Brosh.
Je to bezpečné?
Ve svých laboratořích v německém Ulmu NVision tento „kvantový cukr“ připravuje a čistí tak, aby byl bezpečný pro injekci.
„Všechno jsou to přirozené látky v těle a jsou injektovány za normálních fyziologických podmínek, takže jsou zcela neškodné,“ řekla Anna Parker, vrchní ředitelka hyperpolarizace NMR (nukleární magnetická rezonance).
Velkou výhodou magnetické rezonance, dodala, je, že je neškodná a můžete ji provádět tolikrát, kolikrát je potřeba, aniž byste časem způsobili poškození, na rozdíl od PET-CT skenů nebo rentgenových paprsků, které vás vystavují záření.
Ale depolarizační efekt technologie NVision trvá jen několik minut, takže musí být proveden těsně před vyšetřením magnetickou rezonancí.
Vše, co zdravotník musí udělat, je vložit lahvičku „kvantového cukru“ NVision do hyperpolarizátoru. Stroj využívá paravodík k nabití kapaliny za méně než dvě minuty, poté je připravena k injekci do pacienta.
NVision říká, že její technologii vyzkoušela některá z předních světových center pro výzkum rakoviny, včetně Memorial Sloan Kettering a MD Anderson a Mass General (Massachusetts General Hospital) v USA a University College London, Cambridge a Zurich ETH v Evropě. První systémy mají být zakoupeny a dodány v prvním čtvrtletí roku 2024.
Vypořádat se s rakovinou, stejně jako Alzheimerovou chorobou
General Electric vyvinula konkurenční technologii hyperpolarizace, která se již používá, ale vyžaduje mnohem nižší teploty, na rozdíl od NVision, a je také mnohem kompaktnější.
Německý start-up tedy doufá, že se mu podaří rychle rozšířit a přimět stovky tisíc pacientů, aby využívaly jeho technologii, po „modelu Nespresso“, ve kterém každému poskytuje jak polarizační stroj, tak sady (ekvivalent kávových kapslí) pro vstřikování. trpěliví.
Rakovina je v současné době hlavním cílem NVision, ale říká, že schopnost sledovat metabolismus v zobrazování by mohla pomoci odhalit mnoho dalších stavů, jako jsou srdeční choroby, neurodegenerativní poruchy, jako je Alzheimerova choroba a dokonce i revmatické poruchy, dlouho předtím, než se objeví jejich příznaky. .
„Myslíme si, že všem těmto nemocem předchází změna metabolismu,“ řekl Brosh.
NVision také zkoumá způsoby, jak tato technologie může pomoci zjistit, jak se po transplantaci přijímají nové orgány a jak ji lze použít jako výkonný nástroj pro chemickou analýzu pomocí NMR spektroskopie. Jednoduše řečeno, může pomoci vědcům identifikovat směs neznámých molekul analýzou jejich chemických signatur.
„Je to páteř mnoha různých typů vědeckého výzkumu, takže doufáme, že můžeme nabídnout také zcela nový způsob NMR spektroskopie a chemické analýzy,“ řekl Parker.
Přátelský webový obhájce. Odborník na popkulturu. Bacon ninja. Tvrdý twitterový učenec.
