FUJIFILM Corporation ha desarrollado una tecnología de imágenes de espectroscopia Raman mejorada en la superficie (SERS) capaz de analizar grandes áreas de metabolitos tisulares sin marcar / no teñidos con alta precisión utilizando SERS que mejora la dispersión de luz Raman cuando la sustancia objetivo se irradia con luz. detectando sustancias con una alta sensibilidad.

En una investigación conjunta realizada por Frontier Core-Technology Laboratories de Fujifilm, Sede de Gestión de Investigación y Desarrollo y Universidad de Keio (Profesor invitado Makoto Suematsu, Presidente de la Agencia Japonesa de Investigación y Desarrollo Médico como función principal, Yasuaki Kabe, profesor de tiempo completo del Departamento de Química Médica, Escuela de Medicina, y otros), esta tecnología tuvo éxito en la primera visualización automatizada del mundo de la distribución de tejidos cancerosos en una sección de tejidos de ratón a partir de información de metabolitos de imágenes SERS. Estos son resultados innovadores que conducirán al diagnóstico patológico automatizado de cánceres, como la resistencia a los agentes anticancerígenos y la determinación del grado de malignidad, además de permitir una discriminación más precisa de la progresión de los cánceres. Los resultados de esta investigación se publicarán en la edición destacada en línea de la revista científica. Comunicaciones de la naturaleza el 19 de abril 2018.

Para analizar tejidos y lesiones cancerosos, métodos como el marcaje con anticuerpos y la obtención de imágenes de la morfología celular mediante tinción se utilizan comúnmente en términos de métodos. Analizar las leves anomalías morfológicas de una célula con alta precisión, sin embargo, requiere una habilidad considerable. En este contexto, Las imágenes que utilizan SERS (imágenes SERS) están llamando la atención por su capacidad para analizar tejidos mediante la identificación de sustancias como los metabolitos que son exclusivos de la lesión en lugar de realizar un análisis morfológico mediante el etiquetado y la tinción.

Las imágenes SERS son un método analítico que utiliza un fenómeno llamado dispersión Raman, en el que la luz con una longitud de onda única para la estructura molecular se dispersa cuando la sustancia objetivo sobre un sustrato se irradia con luz. Además, colocando micropartículas de metal como oro de tamaño nanométrico sobre el sustrato, se puede mejorar la dispersión Raman de la sustancia objetivo, permitiendo la detección de sustancias con alta sensibilidad. Sin embargo, fue difícil colocar micropartículas de metal de manera uniforme sobre un área grande del sustrato y extraer solo la información necesaria de la dispersión Raman mejorada para crear una imagen.

En sus Laboratorios Frontier Core-Technology, Fujifilm utilizó su tecnología de formación de granos y la tecnología nanofotónica cultivada a través del negocio de películas fotográficas para desarrollar la tecnología de imágenes SERS capaz de analizar grandes áreas de metabolitos tisulares no etiquetados / no teñidos con alta precisión.

Características de la tecnología de imágenes SERS desarrollada por Fujifilm

Capaz de detectar la sustancia objetivo en un área grande con una sensibilidad significativamente más alta que la de las imágenes Raman convencionales a través de un diseño que utiliza la tecnología de formación de granos y la tecnología nanofotónica. dispersar uniformemente las nanopartículas de oro en forma de frijol de caballo sobre el sustrato.

Capaz de obtener imágenes de la sustancia objetivo, como la lesión, con precisión extrayendo solo la información necesaria con un algoritmo de imagen patentado.

La luz se puede irradiar desde el lado del sustrato utilizando vidrio transparente y boehmita como sustrato. Como la luz puede irradiarse y la dispersión Raman puede detectarse sin que la sustancia objetivo la obstruya, Es posible un análisis muy preciso.

Más lejos, en la investigación conjunta realizada con la Facultad de Medicina de la Universidad de Keio, Departamento de Química, Se comparó la distribución de tejidos cancerosos en las secciones de tejido de ratón modelo y la dispersión Raman de los metabolitos respectivos detectados con la tecnología de imágenes SERS. y se identificaron metabolitos con la distribución única del cáncer. Además, El estudio tuvo éxito en la primera visualización automatizada del mundo de la distribución de tejidos cancerosos sin marcar / sin teñir a través de imágenes SERS con procesamiento de imágenes patentado. Al avanzar en esta tecnología, existe la posibilidad de que pueda conducir a una discriminación más precisa de la progresión de los cánceres a partir de la información de metabolitos, en lugar de diagnósticos basados ​​en anomalías morfológicas leves. Es más, se espera que conduzca a la realización de diagnósticos cualitativos de cáncer, como determinar si existe resistencia a los agentes anticancerígenos mediante pruebas continuas y determinar el grado de malignidad de un cáncer.

Fujifilm aplicará ampliamente la tecnología de imágenes SERS al área de bioimágenes, además del área de diagnóstico de cáncer. contribuyendo a mejorar la calidad médica.