Nad nową metodą diagnostyczną pracuje sześć wielodyscyplinarnych zespołów badawczych, złożonych m.in. z onkologów, chemików i fizyków. Są to grupy badawcze z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, z Instytutu Chemii Fizycznej PAN w Warszawie, Uniwersytetu Medycznego w Łodzi oraz z Wydziału Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz Instytutu Hematologii i Transfuzjologii w Warszawie. W ramach tego ambitnego przedsięwzięcia naukowcy skonstruowali zaawansowany mikroskop wykorzystujący technikę spektroskopii Ramanowskiej wyposażony w urządzenie mikroprzepływowe pozwalające na automatyzację procesu zbierania danych o komórkach, a także ich późniejsze sortowanie pod względem różnic w widmach. To nowatorskie narzędzie otwiera nowe perspektywy w diagnostyce nowotworów, pozwalając na analizę komórek na poziomie molekularnym.
Kluczowym narzędziem w badaniach jest mikroskopowa spektroskopia wymuszonego rozpraszania Ramana. Rozpraszanie Ramanowskie wynika ze zmiany długości fali światła rozpraszanego na różnych cząsteczkach, która charakteryzuje dany związek. Komórki są mieszaniną różnych związków bardziej i mniej skomplikowanych. Za pomocą mikroskopii wykorzystującej spektroskopię Ramanowską możliwe jest uzyskanie map rozkładu różnego rodzaju molekuł i biomolekuł w komórce. Takie obrazy pozwalają odróżniać komórki o zmienionej budowie, składzie chemicznym, a co za tym idzie, pośrednio metabolizmie. Jak wiadomo, transformacja nowotworowa zmienia wiele aspektów funkcjonowania komórek. Te zmiany pozwalają wykorzystać mikroskopię Ramanowską, w tym SRS, do rozpoznawania typów i podtypów białaczek. W tym celu nasz zespół opracował specjalny mikroskop. Zanim powstało docelowe urządzenie, zespół konstrukcyjny opracował aż cztery prototypy mikroskopu SRS. Ostatni z nich został przygotowany do integracji z pozostałymi elementami – układem laserowym i platformą mikroprzepływową – na mobilnej, zintegrowanej platformie do obrazowania komórek.
Jednym z kluczowych osiągnięć projektu RApID jest stworzenie platformy mikroprzepływowej w celu automatyzacji akwizycji obrazów Ramanowskich komórek. Układ ten wykorzystuje Pęsetę Opto-Hydrodynamiczną. Ta zaawansowana platforma umożliwia precyzyjną manipulację białymi krwinkami w mikrokanałach, co jest niezwykle istotne w kontekście poprawnej akwizycji danych. Dzięki innowacyjnemu podejściu, badacze zyskali możliwość lokalizacji komórek z dokładnością ±2 µm, co jest kluczowe w analizie subtelnych zmian na poziomie molekularnym. Zastosowano również niekonwencjonalną metodę sortowania komórek.
W ramach projektu RApID, zespoły badawcze przeprowadziły szereg badań nad różnymi typami komórek białaczkowych. Wyniki pomiarów wykazały, że mikroskopia SRS jest użytecznym narzędziem w identyfikacji i charakterystyce komórek białaczkowych, umożliwiając rozróżnianie typów komórek, obecności niektórych kluczowych onkogenów oraz identyfikację cech widm Ramanowskich komórek w różnych stanach fizjologicznych. Badania obejmowały charakterystykę spektroskopową leukocytów, wskazując na możliwości w rozróżnianiu limfocytów B i T na podstawie profili spektralnych, a także stanu ich aktywacji.
Projekt RApID otwiera nowe horyzonty w diagnostyce nowotworów układu krwiotwórczego i chłonnego. Powiązanie danych z mikroskopii SRS z genetyką komórek nowotworowych, identyfikacja kluczowych onkogenów na podstawie charakterystyki spektroskopowej białaczek otwierają nowe perspektywy w diagnostyce i leczeniu tych chorób. Mikroskopia Ramanowska staje się obiecującym narzędziem diagnostycznym, które może zrewolucjonizować nasze podejście do walki z nowotworami.
Projekt RApID, dzięki zastosowaniu zaawansowanej mikroskopii Ramanowskiej, zmienia oblicze badań nad nowotworami układu krwiotwórczego. Zespoły badawcze osiągnęły istotne postępy w charakterystyce widm Ramanowskich komórek oraz ich analizie na poziomie molekularnym. To z pewnością krok milowy w nauce, który może przyczynić się do nowych, skutecznych metod diagnostyki i leczenia nowotworów krwi.
