Biológiai szövetek azonosítása és jellemzése egyedülállóan fontos az orvosi diagnosztika, különösen a rosszindulatú tumoros megbetegedések diagnosztikájának területén. Szövetek azonosításával alapvetően hisztopatológiai úton történik, ami megfelelő pontosságot és megbízhatóságot nyújt ezen a rendkívüli fontosságú diagnosztikai területen. A hisztopatológiai módszerek azonban – köszönhetően a rendkívül összetett módszertani megközelítésnek – alkalmatlanok szövetek azonnali, vagy akár gyors azonosítására. A szövettani vizsgálatok a vizsgálatok szempontjából ideális körülményeket véve figyelembe tipikusan napokat vesznek igénybe , és még a szélsőségesen felgyorsított ún. fagyasztott metszetből történő hisztológiai meghatározások is 30 40 percbe telnek. Amíg a vizsgálatok időigénye nem jelent problémát a rutin diagnosztikai folyamatban, a beavatkozások közbeni szövettani vizsgálatok lényegesen elnyújthatják egy beavatkozás időtartamát. Ennélfogva közel 100 éve folyik kutatómunka egy, a szövettani vizsgálatok alternatívájaként szolgáló, gyors szövetvizsgálati módszer kifejlesztésének érdekében.
Az azonnali szövetazonosítás legfontosabb alkalmazási területe a rosszindulatú daganatok műtéti eltávolítása. Műtéti beavatkozás közben ugyanis a műtétet végző sebész kénytelen a korábban végzett képalkotó eljárások eredménye, valamint a szövetek megjelenése és mechanikai tulajdonságai alapján behatárolni az eltávolítandó szövetrészletet. További problémát jelent, hogy gyakran maga a tumoros szövet nem tárható fel, ugyanis a tumoros szövetbe történő bemetszés megnövelheti az áttét képződés kockázatát. Amennyiben a rendelkezésre álló információ nem elégséges, vagy kételyek merülnek föl a tumor eltávolítás mértékét illetően, a sebész műtét közbeni szövettani vizsgálatot kérhet, amely mintavételenként 30-40 percet vesz igénybe, és a műtéti terület képhez nehezen köthető információt ad. A műtét közbeni szövetvizsgálat céljára napjainkban már rendelkezésre állnak további módszerek is, például a műtét közbeni képalkotó vizsgálat (ultrahang, vagy akár MRI) vagy a szövetek szelektív jelölése egyes agytumorok esetében. A komoly technikai fejlődés ellenére, jelenleg még mindig nem áll rendelkezésre olyan módszer, amelynek segítségével egy adott szövetrészlet azonnal és megbízhatóan azonosítható lenne.
Kutatásaink során egy olyan módszer kifejlesztését tűztük ki célként, amely a sebészeti eszközökhöz kötötten, a szövetek kémiai összetételét véve alapul képes az eszköz által éppen vágott szövetrészlet azonosítására. Bár a biológiai szövetek kémiai összetételének szövettani specificitása ismert volt korábban is, az összetétel meghatározására szolgáló módszerek tipikusan még drágábbak és időigényesebbek, mint a szövettani vizsgálat. Kutatásaink egyik legfontosabb eredménye volt egy olyan analitikai kémiai módszer kifejlesztése, amely képes hasznos és megbízható információt szolgáltatni lényegében valós időben (kevesebb, mint egy másodperc alatt). További előnye a kifejlesztett technikának, hogy a műtéti területen alkalmazott eszközök esetében csak minimális változtatást igényel. Azaz a jelenleg használatos sebészeti eszközök egyszerűen átalakíthatóak ún. „intelligens” eszközzé, amely már nem csak vágó/koaguláló, hanem szövetazonosítási funkcióval is rendelkezik. A technikát –tekintettel arra, hogy a szövetek gyors elpárologtatásán alapszik – gyors elpárologtatásos ionizációs tömegspektrometriának (Rapid Evaporative Ionization Mass Spectrometry – REIMS) neveztük el. Tekintettel arra a tényre, hogy a műtéti területen általunk alkalmazott eszközök szinte mind engedéllyel rendelkező orvostechnikai berendezések, a technológia viszonylag hamar – mintegy 2 évvel az első bíztató kísérleti eredményeket követően már kipróbálásra kerülhetett mind a Debreceni Egyetem Sebészeti Intézetében, mind pedig Egyetemünk I.sz. Sebészeti Klinikáján. A jelenlegi fejlesztés egyik legfontosabb feladata az intelligens eszköz „tanítása” azaz a szövetazonosításhoz használt adatbázis („könyvtár”) feltöltése utólag hitelesített műtét során felvett adatokkal. További fejlesztési irányok között szerepel az eszköz alkalmazása idegsebészeti környezetben, valamint endoszkópiás alkalmazások kifejlesztése a közeljövőben.
Takáts Zoltán
TÁMOP-4.2.1.B-09/1/KMP-2010-0001
