Forskare vid NYU Abu Dhabi (NYUAD) har utvecklat ett innovativt verktyg som förbättrar kirurgers förmåga att upptäcka och avlägsna cancerceller under kryokirurgi, ett ingrepp där extrem kyla används för att förstöra tumörer. Den banbrytande tekniken omfattar ett specialiserat material i nanoskala som belyser cancerceller under frysförhållanden, vilket gör dem lättare att skilja från frisk vävnad och förbättrar den kirurgiska precisionen.
I studien ”Freezing-Activated Covalent Organic Frameworks for Precise Fluorescence Cryo-Imaging of Cancer Tissue” i Journal of the American Chemical Society har Trabolsi-forskargruppen vid NYUAD utformat ett unikt kovalent organiskt ramverk i nanoskala (nTG-DFP-COF) som reagerar på extrem kyla genom att öka sin fluorescens. Detta gör det möjligt att tydligt skilja mellan cancersjuk och frisk vävnad under en operation.
Materialet, som framställts av Gobinda Das, Ph.D., forskare i Trabolsi Research Group vid NYUAD, är konstruerat för att vara biokompatibelt och ha låg toxicitet, vilket säkerställer att det interagerar på ett säkert sätt i kroppen. Dessutom behåller den sina fluorescerande egenskaper även när det finns iskristaller i cellerna, vilket möjliggör övervakning i realtid under kryokirurgi.
Detta framsteg förbättrar inte bara precisionen och säkerheten vid kryokirurgiska ingrepp – vilket hjälper kirurgerna att bevara mer frisk vävnad samtidigt som de avlägsnar cancerceller – utan kombinerar också diagnostik- och behandlingsfunktioner i en och samma plattform. Detta kan minska behovet av upprepade operationer och påskynda patientens återhämtning.
Fluorescensavbildning, en icke-invasiv teknik som använder ljuskänsliga färgämnen för att belysa tumörer, har vunnit terräng för sin förmåga att ge insikter i realtid under operationen. Dess användning inom kryokirurgi har dock varit i stort sett outforskad fram till nu.
”Vi tror att det här är ett verktyg som kan revolutionera cancerkirurgin”, säger Farah Benyettou, Ph.D., forskare i Trabolsi Research Group vid NYU Abu Dhabi. ”Genom att göra tumörborttagningen mer exakt har den här tekniken potential att minska antalet ytterligare operationer och påskynda patienternas återhämtning. Det är ett stort steg framåt i behandlingen av aggressiva, svåråtkomliga cancerformer.”
”Det här genombrottet överbryggar klyftan mellan bildbehandling och terapi och ger kirurgerna ett verktyg i realtid för att visualisera och avlägsna cancer med oöverträffad precision”, säger Ali Trabolsi, professor i kemi och huvudforskare i Trabolsi Research Group vid NYU Abu Dhabi. ”Genom att integrera fluorescensavbildning med kryokirurgi flyttar vi fram gränserna för cancerbehandling och ger nytt hopp till patienter med svårbehandlade tumörer.”
För mer information: Farah Benyettou et al, Freezing-Activated Covalent Organic Frameworks for Precise Fluorescence Cryo-Imaging of Cancer Tissue, Journal of the American Chemical Society (2025). DOI: 10.1021/jacs.4c13848
