I ricercatori dell'Università di Warwick, nel Regno Unito, hanno presentato un sensore di campo magnetico a base di diamante che promette di rivoluzionare la diagnosi e il trattamento del cancro.
Questo dispositivo, informano gli autori dello studio, compatto e ultra-sensibile è progettato per tracciare i fluidi magnetici iniettati nel corpo, consentendo ai chirurghi di identificare i tumori e tracciare la diffusione del cancro in modo più accurato.
Grazie al diamante, un nuovo sensore potrebbe rivoluzionare diagnosi e cura del cancro
Una delle maggiori sfide nella diagnosi del cancro è identificare quando i tumori hanno metastatizzato, diffondendosi dal loro sito originale ad altri organi, spesso attraverso il sistema linfatico. Rilevare se le cellule tumorali si sono depositate nei linfonodi è fondamentale per pianificare un trattamento efficace. I metodi attuali, tuttavia, si basano in larga misura su traccianti o coloranti radioattivi, ognuno dei quali presenta dei limiti.
L'innovazione del team di Warwick sta ''nello sfruttare le proprietà uniche dei diamanti. Questi cristalli contengono centri di azoto vacante, difetti che consentono loro di percepire piccoli cambiamenti nei campi magnetici. Questa proprietà consente al sensore di campo magnetico a base di diamante di rilevare fluidi traccianti magnetici costituiti da nanoparticelle di ossido di ferro. Una volta iniettato in un tumore, il fluido tracciante viaggia verso i linfonodi, rispecchiando il percorso delle cellule tumorali in migrazione''.
''Individuando il punto in cui si accumula questo fluido - secondo lo studio -, il sensore di campo magnetico aiuta i chirurghi a identificare quali linfonodi devono essere rimossi, riducendo il rischio di diffusione del cancro e risparmiando i tessuti sani''.
A differenza delle apparecchiature ingombranti o dei traccianti radioattivi, il dispositivo diamantato di Warwick è abbastanza piccolo per la chirurgia endoscopica. La testa del sensore, che misura appena 10 millimetri, ospita un diamante da 0,5 mm³ e un piccolo magnete permanente. Questo design aerodinamico elimina la necessità di componenti elettronici pesanti, rendendolo portatile e pratico per l'uso clinico.
Fondamentalmente, ribadiscono i suoi ideatori, il sistema non è tossico e non radioattivo, evitando i rischi associati ai metodi tradizionali. I traccianti radioattivi richiedono una manipolazione rigorosa e non sono disponibili in tutti gli ospedali, mentre i coloranti blu possono scatenare reazioni allergiche in una piccola percentuale di pazienti.
Il sensore a diamante elude entrambi i problemi, fornendo un'alternativa più sicura senza compromettere la precisione.
Una delle caratteristiche distintive del sensore di campo magnetico è ''la sua straordinaria sensibilità. È in grado di rilevare solo un centesimo di una dose clinica tipica di liquido tracciante magnetico, offrendo ai medici una flessibilità molto maggiore nel modo in cui si avvicinano alla mappatura dei tumori''.
Si prevede che questa sensibilità migliorerà ulteriormente con l'avanzare della tecnologia di rilevamento quantistico. Sebbene l'attenzione attuale sia rivolta alla chirurgia del cancro al seno, la tecnologia ha un potenziale di vasta portata. ''Lo stesso approccio - si sostiene - potrebbe essere applicato ai tumori del polmone, del fegato, del colon-retto e dell'esofago, offrendo nuove speranze per la diagnosi precoce e il trattamento mirato in più tipi di tumore''.
I ricercatori ritengono, inoltre, che ''il sensore di campo magnetico a diamante potrebbe estendersi oltre la medicina. Poiché i diamanti rispondono a spostamenti incredibilmente piccoli nei campi magnetici, un giorno potrebbero essere utilizzati nella navigazione di veicoli spaziali o nel monitoraggio dei sistemi di energia a fusione. Lo sviluppo di questo sensore a base di diamante segna un importante passo avanti nella diagnostica non invasiva del cancro''.