이나이프

iknife


iknife는 암과 건강한 조직의 경계를 결정하는 조직적 병리학자의 결과를 오랫동안 기다리지 않게 함으로써 암 수술 기간을 단축한다.

온코크나이프, 아이나이프, 또는 지능형 메스(영어:제다이 칼, 온코크나이프, 헝가리어: 온코케스, 세베지 케스)는 수술 중 접촉하면서 조직을 검사하고, 그 조직에 암세포가 들어 있는지 여부를 즉시 알려주는 수술용 칼이다.[1]수술 중 이 정보는 지속적으로 외과의사에게 주어지며, 생물학적 조직 분석을 상당히 가속화하고 암세포를 식별 및 제거할 수 있다.전기 나이프는 1920년대부터 사용됐으며 스마트 나이프 수술은 암 검사에만 국한되지 않는다.임상 연구에서 iKnife는 인상적인 진단 정확도를 보여주었다 - 난소암에서 양성 교미세포 조직을 식별([2]감도 97.4%, 특이도 100%), 정상 유방 조직에서 유방 종양(감도 90.9%, 특이도 [3]98.8%)을 식별하고 대장암에서 좋지 않은 예후 결과의 역사학적 특징을 인식한다.[4]게다가, iKnife - 급속 증발 이온화 질량 분광법(REIMS) - 은 종 레벨까지 칸디다 효모를 식별할 수 있다.[5]

연구개발

부다페스트에 있는 셈멜바이스 대학과 연관된 헝가리 연구 화학자인 졸탄 다카츠 박사가 지능형 수술용 칼을 발명했다.그는 현재 영국 임페리얼 칼리지에서 분석 화학 교수로 재직 중이다.그의 아이나이프는 2010년부터 2012년까지 3개 병원에서 검사를 받았다.데이터 베이스에 포함된 302명의 환자의 조직 시료를 실험실 분석한 결과, 암 1624건과 비암 시료 1309건을 포함시켰다.

현재 iKnife의 파일럿 버전은 연구에 참여하는 헝가리 과학자 MediMass Ltd. (Old Buda에 본사를 둔 회사)와 임페리얼 칼리지의 동료들, 그리고 헝가리 정부에게 약 20만 파운드(6800만 HUF)의 비용이 들었다.그러나 타카츠에 따르면, 그 장치가 마케팅으로 가는 길에 있기 때문에, 그 투자는 가치가 있었을 것이라고 한다.

2014년 7월 23일 보도자료에 따르면 이 기구는 매사추세츠 워터스 사에 의해 "인텔리전트 후기"와 "REIMS"로 명명된 실질적인 혁신기술로 식별되는 개발 목적으로 인수되었다.[6]비즈니스 거래에는 이 기술과 관련된 특허, 소프트웨어, 데이터베이스, 인력 등 모든 메디매스 이노베이션이 포함되었다.

작동 원리

질량분석(MS)에 의한 생물조직의 직접조사 이력

질량분석(MS)에 의한 생물조직에 대한 직접검사는 1970년대에 시작되었지만, 그 당시에는 기술조건의 다음 진전은 존재하지 않았다.이 방법은 시험 표본의 화학적 구성에 대한 유용한 정보를 제공하지 않았다.[7]첫 번째 돌파구는 탈착 이온화 방법(2차 이온화 질량 분광법 - SIMS, 매트릭스 보조 레이저 탈착 이온화법 - MALDI)으로 나왔다고 발표자가 밝혔다.이러한 방법을 사용하면 적절한 검체 준비 후 화학적 생물학적 조직 이미지 분석을 수행할 수 있다.[8]1990년대 말부터 영상 연구에서의 질량 분광 분석 데이터는 높은 수준의 조직 특이성을 보여주었고, 조직 이력학이 질량 스펙트럼 정보를 결정할 수 있다는 것이 명백해졌다.[9]

검출된 단백질과 펩타이드 성분의 경우 단백질의 조직별 발현이 일반적으로 알려져 있다.정확한 면역항화학적 방법은 이 현상을 바탕으로 한다.그러나 질량분광계 검출은 주로 세포막과 유사한 조직, 특히 유사한 조직에서 나온 복합지질에서 놀라운 결과를 낳는다.단백질의 분포는 면역화학적 방법에 의해 얻어지는 분포 패턴과 잘 일치하기 때문에, 직이온화질량분석의 지질성분의 분포는 이전에 생물학적 표본 연구에서 새로운 시대의 출현으로 이어진 상대적 방법이었다.탈착전기이온화(DESI)는 어떤 물체(또는 유기체)의 형태나 기계적 성질에 관계없이 어떤 물체(또는 유기체)도 검체 준비 없이 비침습적 시험을 할 수 있게 한 최초의 MS 기법이었다.[10]

급속 증발 이온화 질량 분광법

림프절 절개

2009년 여름 동안 급속 증발 이온화 질량 분광법(REIMS)이 설명되었다.이것이 제2세대 방법이다.주로 조직의 지질 성분이 정보를 제공하지만, 다른 대사물 분자와 특정 단백질도 탐지를 허용한다.질량 분광 데이터의 특수성의 가장 중요한 이점은 역사학적 수준에 있으며, 화학적 조성에 기초하여 생물학적 조직을 식별할 수 있는 기회를 제공한다.RIMS 방법은 그 점에서 독특하지만, 위에서 설명한 이온 발생원에 특화된 질량 분광법을 사용해야 하지만, 수술실습에 사용되는 이온 발생 소자의 경우에는 어렵다.이온화 세포 구조도 포함하고 있는 이온화 칼칼, 수술용 레이저, 초음파 조직 분무기 등 다양한 조직 절삭 도구의 작동으로 조직 절단의 구성 특성을 가진 에어로졸이 형성된다.

그 중에서도 LIMS 방식을 사용하는 면에서는 온전한 막 형성 인광질체가 중요한데, 한편으로는 질량분광법으로 쉽게 검출할 수 있고, 또 한편으로는 특정 조직형의 특성 조합이 들어 있다.질량분광 분석은 생성된 에어로졸 질량분광계를 실행할 때 수술 부지를 절단하는 데 필요한 효과적인 추출 시스템 개발의 한 가지 구현에 불과하다.이를 위해 위에서 언급한 수술용 손 조각뿐만 아니라 이른바 벤투리 튜브가 이를 통해 에어로졸을 피우도록 개조되는 역할을 한다.질량 분광계의 연도 가스 분석은 10분의 1초 이내에 즉각적으로 실현되어 조직 특유의 인광질량 스펙트럼을 얻어 2초 이내에 외과의사가 응답할 수 있다.수집된 스펙트럼의 분석은 이를 위해 개발된 특수평가 소프트웨어로 이루어진다.소프트웨어는 수술 중 들어오는 데이터를 지속적으로 비교하고, 데이터베이스에 저장된 질량 스펙트럼을 검증하며, 적절한 등급을 할당하고, 그 결과를 외과의사에게 시각적으로 표시한다.또한 오디오 신호를 통해 의사에게 정보를 제공할 수 있다.[11]수술 중 조직 식별 정확도가 92%[12] 이상일 것으로 추정된다.

따라서 이 방법은 수술 종양 제거 시 사용되는 복잡한 조직 식별 시스템의 일부일 뿐 아니라 측정 수행을 위한 수술 환경에서 사용하기에 적합하며, 수술 현장의 외과의사를 정확한 조직 매핑으로 지원할 수 있다.급속 증발 이온화 질량분석(REIMS)은 조직과 에어로졸 공정에서 방출되는 증기의 분석을 통해 인체 조직 내 거의 실시간 특성 분석을 통해 전기수술 절단이 가능한 새로운 기법이다.IRMS 기술과 전기수술 절차는 지능형 나이프 iKnife 작동 원리에 조직 진단을 더한다.[1]

참고 항목

참조

  1. ^ a b Balog, J; Sasi-Szabo, L; Kinross, J; Lewis, M. R; Muirhead, L. J; Veselkov, K; Mirnezami, R; Dezso, B; Damjanovich, L; Darzi, A; Nicholson, J. K; Takats, Z (2013). "Intraoperative Tissue Identification Using Rapid Evaporative Ionization Mass Spectrometry". Science Translational Medicine. 5 (194): 194ra93. doi:10.1126/scitranslmed.3005623. PMID 23863833.
  2. ^ Phelps, David L; Balog, Júlia; Gildea, Louise F; Bodai, Zsolt; Savage, Adele; El-Bahrawy, Mona A; Speller, Abigail VM; Rosini, Francesca; Kudo, Hiromi (May 2018). "The surgical intelligent knife distinguishes normal, borderline and malignant gynaecological tissues using rapid evaporative ionisation mass spectrometry (REIMS)". British Journal of Cancer. 118 (10): 1349–1358. doi:10.1038/s41416-018-0048-3. ISSN 0007-0920. PMC 5959892. PMID 29670294.
  3. ^ St John, Edward R.; Balog, Julia; McKenzie, James S.; Rossi, Merja; Covington, April; Muirhead, Laura; Bodai, Zsolt; Rosini, Francesca; Speller, Abigail V. M. (December 2017). "Rapid evaporative ionisation mass spectrometry of electrosurgical vapours for the identification of breast pathology: towards an intelligent knife for breast cancer surgery". Breast Cancer Research. 19 (1): 59. doi:10.1186/s13058-017-0845-2. ISSN 1465-542X. PMC 5442854. PMID 28535818.
  4. ^ Alexander, James; Gildea, Louise; Balog, Julia; Speller, Abigail; McKenzie, James; Muirhead, Laura; Scott, Alasdair; Kontovounisios, Christos; Rasheed, Shanawaz (March 2017). "A novel methodology for in vivo endoscopic phenotyping of colorectal cancer based on real-time analysis of the mucosal lipidome: a prospective observational study of the iKnife". Surgical Endoscopy. 31 (3): 1361–1370. doi:10.1007/s00464-016-5121-5. ISSN 0930-2794. PMC 5315709. PMID 27501728.
  5. ^ Cameron, Simon J. S.; Bolt, Frances; Perdones-Montero, Alvaro; Rickards, Tony; Hardiman, Kate; Abdolrasouli, Alireza; Burke, Adam; Bodai, Zsolt; Karancsi, Tamas (December 2016). "Rapid Evaporative Ionisation Mass Spectrometry (REIMS) Provides Accurate Direct from Culture Species Identification within the Genus Candida". Scientific Reports. 6 (1): 36788. doi:10.1038/srep36788. ISSN 2045-2322. PMC 5107957. PMID 27841356.
  6. ^ parameter.sk. "Amerikai cég vásárolta fel a magyar Intelligens Kés technológiát".
  7. ^ INTELLIGENS SEBÉSZETI ESZKÖZ SZÖVETEK MŰTÉT KÖZBENI AZONOSÍTÁSA TÖMEGSPEKTROMETRIÁS MÓDSZERREL Szaniszló Tamás Dénes Júlia PhD-hallgató PhD, tudományos munkatárs Takáts Zoltán PhD, igazgató z.takats@imperial.ac.uk Semmelweis Egyetem CellScreen Alkalmazott KutatóközpontMagyar Tudomány • 2012/6
  8. ^ 2010년 [full citation needed]판 호브 외
  9. ^ Römpp, Andreas; Guenther, Sabine; Takats, Zoltan; Spengler, Bernhard (2011). "Mass spectrometry imaging with high resolution in mass and space (HR2 MSI) for reliable investigation of drug compound distributions on the cellular level". Analytical and Bioanalytical Chemistry. 401 (1): 65–73. doi:10.1007/s00216-011-4990-7. PMID 21516518.
  10. ^ Takats 외, 2004[full citation needed]
  11. ^ 히스, 닉, 외과의사들이 암 냄새를 맡는 것을 돕는 인텔리전트 칼 유럽 테크놀로지, 2014년 11월 26일 테크레버플릭 데일리 다이제스트, TechRepublic.com, 2014년 11월 27일 배포
  12. ^ Golf, Ottmar; Strittmatter, Nicole; Karancsi, Tamas; Pringle, Steven D; Speller, Abigail V. M; Mroz, Anna; Kinross, James M; Abbassi-Ghadi, Nima; Jones, Emrys A; Takats, Zoltan (2015). "Rapid Evaporative Ionization Mass Spectrometry Imaging Platform for Direct Mapping from Bulk Tissue and Bacterial Growth Media". Analytical Chemistry. 87 (5): 2527–2534. doi:10.1021/ac5046752. hdl:10044/1/45378. PMID 25671656.

외부 링크