9 dec. 2013
2 minuten
Een ultrageluid-microscoop richt hoogfrequent geluid op een object en het gereflecteerde geluid wordt geregistreerd via een lens en omgezet in een tweedimensionaal beeld van het onderzochte object.
Ultrasone microscopen worden op diverse terrein toegepast, onder meer voor het zoeken naar normaliter onzichtbare defecten in componenten voor auto’s, de luchtvaart en de bouw. Professor Naohiro Hozumi van het Department of Electrical and Electronic Information Engineering van Toyohashi Tech ontwikkelt deze technologie om hem te gebruiken voor het observeren van levend weefsel en cellen, voor medische doeleinden.
Tijdens operaties stoppen de chirurgen vaak even om weggenomen weefsel uit het lichaam van de patiënt te inspecteren op mogelijk overgebleven tekenen van ziekten als kanker. Daarvoor gebruikt de patholoog een optische microscoop waarmee hij een stukje weefsel uit de omgeving van de operatieplek – waar het weefsel gezond zou moeten zijn – onderzoekt. De meeste weefsels zijn echter optisch transparant en moeten worden gekleurd voordat ze met een optische microscoop kunnen worden bekeken. Het kan uren en zelfs dagen kosten om het weefsel te beoordelen op de aanwezigheid van kankercellen.
Bijna onmiddellijk
"Maar met mijn ultrageluid-microscoop is kleuren niet nodig, want het spectrum van het terugkomende geluid verandert als het weefsel kankercellen bevat – en daardoor verandert ook het beeld", zegt Hozumi. "Dus je hoeft niet meer een uur of langer te wachten, het weefsel kan bijna onmiddellijk worden getest. En omdat variaties in het gereflecteerde geluid afhankelijk zijn van het type kanker, kan de arts de ziekte interpreteren door het beeld te vergelijken met referentiemateriaal."
Waar de optische microscoop slechts een relatief beperkte analyse levert, die is gebaseerd op de contrasterende vormen van gezond en ziek weefsel, levert de ultrasone techniek kwantitatieve resultaten die rechtstreeks zijn gebaseerd op de akoestische eigenschappen van het weefsel. "Met deze resultaten kunnen we een databank opbouwen", zegt Hozumi, "en een arts kan die gebruiken om de informatie over het weefsel van een patiënt te vergelijken met andere resultaten. Hij weet dan meteen of het weefsel al dan niet is aangetast".
Volgende stap: probe
Voor deze procedure moet het weggenomen weefsel voor onderzoek onder de microscoop op een microscooptafel worden aangebracht. Hozumi en zijn collega’s gaan nu nog een stap verder: zij ontwikkelen een ultrasone probe. Deze kan worden gebruikt om de conditie van de patiënt onmiddellijk na de operatie te onderzoeken, om er zeker van te zijn dat er geen kankercellen zijn achtergebleven, zonder nog extra weefsel weg te hoeven halen. De onderzoekers werken voor de ontwikkeling van die probe op dit moment samen met halfgeleidertechnici aan micro-elektromechanische systemen (MEMS).
Anderen lazen ook
