Ravi Saraf (à gauche) et son collègue chercheur Chieu Van Nguyen, qui tient une fine membrane sur un couvre-lame. Crédit :Craig Chandler
(Phys.org) — Des scientifiques de l'Université du Nebraska-Lincoln ont mis au point un dispositif à base de nanoparticules qui émule le toucher humain et qui pourrait améliorer considérablement les examens cliniques des seins pour la détection précoce du cancer.
Dans un article récemment publié dans la revue ACS Advanced Materials &Interfaces , les chercheurs Ravi Saraf et Chieu Van Nguyen décrivent un capteur à couche mince qui peut détecter des tumeurs trop petites et trop profondes pour être palpées avec les doigts.
Dans le cadre d'une recherche financée par une subvention des National Institutes of Health, Saraf et Nguyen ont mis au point un film mince composé de nanoparticules et de polymères, qui, lorsqu'il est pressé contre la peau, crée des changements de courant électrique et de lumière qui peuvent être capturés par un appareil photo numérique de haute qualité.
Le film, juste un-60ème de l'épaisseur d'un cheveu humain, est une sorte de "peau électronique" capable de sentir la texture et la rigidité relative.
En utilisant un modèle de sein en silicone identique à ceux utilisés pour former les médecins aux examens manuels des seins, les chercheurs ont utilisé le film pour détecter avec succès des tumeurs aussi petites que 5 millimètres, caché jusqu'à 20 millimètres de profondeur. La technologie permettrait également une meilleure détection du cancer de la peau.
Saraf, professeur de génie chimique et biomoléculaire, a déclaré qu'il envisageait un appareil semblable à un stéthoscope qu'un médecin appuierait sur la poitrine d'un patient pour imager la structure palpable enfouie. Il pourrait être utilisé par les médecins de famille lors des examens de routine des patients ou par les médecins des régions éloignées du monde.
Le film est facile à fabriquer en utilisant des procédés industriels facilement disponibles et reste stable pendant des mois, il ajouta.
La nanotechnologie est si petite, la lame est transparente. En arrière-plan se trouvent quelques tumeurs fictives spécialement découpées utilisées pour tester la qualité de l'imagerie. Crédit :Craig Chandler
"Un outil comme celui-ci pourrait être interfacé avec un ordinateur portable pour fournir une capacité de dépistage de haute qualité afin de sauver des vies dans les pays pauvres des régions reculées du monde, " dit Saraf.
L'étape suivante, Saraf a dit, est d'obtenir des fonds pour construire un prototype d'appareil.
« Nous avons suffisamment de savoir-faire maintenant. Nous pouvons commencer à construire cet appareil aujourd'hui, " il a dit.
Il a estimé qu'un prototype coûterait environ 1,5 million de dollars et prendrait environ un an à construire.
Lors de l'examen clinique des seins, ou CBE, les médecins examinent manuellement le sein à la recherche d'anomalies et utilisent leurs mains pour palper les tissus à la recherche de grumeaux. Bien que cela puisse sembler rudimentaire par rapport aux mammographies, imagerie par résonance magnétique et ultrasons, Le CBE est un outil important de dépistage du cancer.
Mammographies, qui identifient les grumeaux par leur densité par rapport au tissu mammaire, sont moins efficaces chez les jeunes femmes et celles ayant des seins denses et vasculaires. L'IRM et l'échographie sont plus sensibles que la mammographie, mais sont trop chers pour être utilisés comme outil de dépistage.
Pourtant, le défi avec CBE est l'absence d'un enregistrement visuel à comparer avec les examens précédents pour aider au diagnostic. Aussi, les examens mammaires manuels ne trouvent généralement pas de grumeaux jusqu'à ce qu'ils mesurent 21 millimètres, tandis que l'American Cancer Society rapporte un taux de survie de 94% si le cancer du sein est diagnostiqué lorsque les tumeurs sont diagnostiquées à moins de 10 millimètres.
Saraf a déclaré que l'outil à couche mince aurait au moins trois avantages par rapport à un examen manuel des seins effectué par un médecin :il est plus sensible; il crée une image de la masse qui peut être incluse dans les dossiers du patient ; et il fournit des résultats plus rapides que les autres technologies d'imagerie.
"D'autres essais, comme la mammographie et l'IRM, nécessitent une attente éprouvante jusqu'à ce que les résultats soient rapportés, " dit Saraf. " C'est plus comme une échographie, fournissant des résultats immédiats sans rayonnement et pas aussi inconfortables qu'une mammographie."
D'autres appareils ont tenté de le faire, mais leur qualité d'image est mauvaise et ils ne peuvent pas déterminer la forme d'une bosse, souvent une clé pour déterminer si elle est cancéreuse.
Une première version de la technologie, signalé en 2006, a été en mesure de détecter des différences de texture de surface. La dernière version mesure la rigidité comparative. Typiquement, les masses malignes sont au moins neuf fois plus rigides que le tissu mammaire environnant.
Saraf a déclaré que la clé du succès était de trouver le bon équilibre entre sensibilité et pression :si trop de pression est nécessaire, l'outil provoquerait une gêne pour le patient. Pourtant si le film est trop sensible, cela créerait une image saturée et empêcherait la visualisation d'une masse incrustée plus profonde.
