Új magyar találmány: az onko-kés
Nemrég különleges magyar szabadalmat mutattak be a Semmelweis Egyetemen: az intelligens onko-kést. Ez egy olyan eszköz, amellyel a sebészek műtét közben kapnak információt arról, hogy ép vagy rákos szövet van-e éppen a kezük alatt, vagyis hogy mit kell kivágniuk. Ez azt jelenti: a sebészeti eszköz egyesíti magában a szövetek vizsgálatát és a műtéti megoldást. A hazai kutatók találmányáról világszerte szenzációként írnak az orvosi szaklapok. Érdekessége a történetnek, hogy – ahogyan az gyakori a kutatásokban – a véletlennek is volt szerepe a találmány létrehozásában. Ha az egyetem ezentúl is hozzájut a pályázati pénzekhez, akkor két-három év múlva megkezdődhet az onko-kés tömeggyártása.
Mitől tud „szólni” az onko-kés?
A kés nevében az onko- szó ugyanazt jelzi, amire az ismert „onkológia” kifejezés előtagja is: a görög onkoó = nagyít, felfúj, pöffeszkedik jelentés alapján a kórosan szaporodó ráksejtekre utal a formula. (Az onkológiában a „logosz” szó pedig véleményt, tanulmányt jelent.)
A rákos sejtekből álló szövetek azonban gyakran nem különülnek el egyértelműen a környező, egészséges szövetektől, s a szemünk nem képes megkülönböztetni ezeket, ezért a sebészeknek nagyon nehéz a dolguk, amikor a rákos szöveteket akarják eltávolítani. Igaz, léteznek magas technikai színvonalú eszközök a szövetek feltérképezésére, hiszen a műtétek előtt és után is végeznek vizsgálatokat, ám ezekből csak lassan és hosszadalmasan, s főként nem ott helyben, a műtőben lehetett hozzájutni az eredményekhez. Ezért a kutatók már régóta kísérleteznek azzal, hogy felgyorsítsák és bevigyék a műtőbe
Egy tálca műszer. A sebészkéshez csőrendszer is kapcsolódik, s ezen keresztül jutnak el a minták a késtől az ép és rákos sejteket elkülöníteni képes műszerhez.
a szövetvizsgálatot. A gyorsítás legfőbb haszna az lesz, hogy pontosan annyit vágnak majd ki egy beteg részből, amennyit kell, és még véletlenül sem hagynak ott nem látható, tumoros sejteket, illetve nem károsítják fölöslegesen az egészséges részeket sem. Emellett azt is gyorsabban meg tudják mondani, hogy milyen gyógyszerekre van szükség a továbbiakban.
Most dr. Takáts Zoltánnak és kutató társainak több évi, kitartó munka után sikerült megoldaniuk a feladatot. „Amennyiben tumoros szövetet észlel, hang- vagy képjelzést ad a sebésznek, hogy itt bizony meg kell állnia és a nagyobb, rákos szövetet el kell távolítania” – mondta dr. Takáts Zoltán, a Semmelweis Egyetem kutatója az új, intelligens késről.
Ez úgy lehetséges, hogy a késben kétféle eljárást kapcsoltak össze: a tömegspektrometriát és az elektrosebészetet.
Mi a tömegspektrometria és az elektrosebészet és hogyan kapcsolódnak össze?A tömegspektrometria azt jelenti, hogy a megfelelő műszerrel folyamatosan mérik az eszköz terébe bekerülő szövetek belső, szerkezeti tulajdonságait. (a „spektrum” latin eredetű szó, és színképet, választékot, kínálatot jelent.) A szövetek, sejtek elemei elektromos töltéssel rendelkeznek, s a műszer a töltött anyagi részecskék tömegét is meghatározza. Ha az adott töltésű részek – például a pozitív töltésű részecskék, vagyis ionok – elektromágneses térrel kerülnek kölcsönhatásba, a tömeg/töltés hányadosuk alapján meghatározott módokon válnak szét, s a kutatók jól ismerik, hogy melyik módozat milyen állapotra utal. A szétválások alapján a spektrométer meg tudja határozni a szóban forgó anyagok pontos összetételét és szerkezetét, tehát rálát arra is, hogy vannak-e ott túlburjánzó sejtek.
A technikus számítógépen figyeli a tömegspektroszkóp jeleit, amelyeket az onko-kés továbbított.
Az elektrosebészet pedig – némileg leegyszerűsítve – azt jelenti, hogy az égetéshez hasonló módon, de nem égetéssel, hanem bonyolult hőfejlesztéssel távolítanak el a testi szövetekből fölösleges részeket.
A hőterápia egyébként már az ókorban is ismert volt: a görög Hippokratész (Kr.e. 460- 375.) több mindent is gyógyított hővel. Mások forró vasat használtak, pl. vérzéscsillapításra. Később megjelentek azok az eszközök, amelyeknél nem direkt lánggal, hanem elektromos árammal hevített pengéket használtak. Az elektrosebészet a huszadik században született meg. Lényege, hogy a nagyfrekvenciájú elektromos áram szöveteken való áthaladását használják fel a hőfejlesztésre, az elektromosság tehát a kölcsönhatásoktól gerjed. Elsőként egy amerikai idegsebész, dr. Frank Mayfield (Cincinatti, Ohio) és W. T. Bovie mérnök dolgozta ki az ehhez szükséges készüléket.
Az elektronáramot egy aktív elektród hegyével vezetik be a szövetekbe. A kis felületű belépési ponton nagy energiasűrűség alakul ki, ami a szövetben hőt fejleszt. Kezdetben nehézségeket okozott, hogy az így kezelt területeken a sejtek egy része elszenesedett, de azután rádiófrekvenciás váltóáramot kezdtek használni, amely kisebb hőhatással járt, mint az egyenáram, s így már a szövetek nem károsodtak és nem szenesedtek.
Miért fontos az ionizációs technika?
Zajlik a műtét az onko-késsel.
Az ionizáció azt jelenti, hogy energia hatására a semleges atomok külső elektronhéjáról vagy héjairól egy vagy több elektron leszakad, s ennek során pozitív töltésű részecske – ion – és elektron keletkezik.
És itt jön a véletlen, amely jelentős mértékben segítette a kutatókat a kés kifejlesztésében. Észrevették ugyanis, hogy a sebészetben általánosan használt elektrosebészeti eszközök a szokványos sebészeti beavatkozás során ionizálják a szövet egyes részeit, vagyis az új eszközhöz alapként felhasználhatják a hagyományos késeket is. A szövetek molekuláinak ionizálása pedig azért fontos, mert a spektrométer csak akkor tudja vizsgálni az egyes molekulákat, ha azokat elektromosan töltött részecskékké, azaz ionokká alakították. Az ionizáció és a tömegspektrometria összekapcsolása azt jelenti, hogy a műtétet végző orvos másodpercek alatt kapja meg az információt a szövetekről, így azonnal tudja, hol kell továbbhaladnia.
Az onko-késből egyelőre két darab van, ezeket a fővárosban és Debrecenben tesztelik. A tesztelést rákos kutyák műtéteivel végzik.
