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 Nouveau lazer, microscope etc

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Denis
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MessageSujet: Re: Nouveau lazer, microscope etc   Mar 1 Mar 2016 - 13:03

Des chercheurs de l’Université de Washington ont mis au point un microscope de la taille et de la forme d’un stylo pour que les chirurgiens identifient les cellules cancéreuses pendant l’opération. Grâce à ce microscope relié à un écran développé par des ingénieurs en génie mécanique, les chirurgiens pourront voir à l’échelle cellulaire et savoir quand s’arrêter de couper pour retirer une tumeur sans laisser de cellules malignes ou risquer de créer des dommages.

Cette nouvelle technologie, mise au point en partenariat avec le Memorial Sloan Kettering Cancer Center, Stanford University et le Barrow Neurological Institute, utilise les images en haute définition d'un microscope grâce à la technique du microsystème électromécanique.

Sa performance n’est pas impactée par sa taille réduite : la résolution, les contrastes et la qualité de l’image restent meilleurs que pour les dispositifs existants. L’approche innovante utilisée permet également d’éclairer pour voir plus clairement à travers les tissus opaques. Le microscope miniature capture les détails jusqu’à un demi millimètre en dessous de la surface des tissus, là où certaines cellules cancéreuses prolifèrent.

Ce dispositif sera utile pour éviter des procédures invasives comme les biopsies et pourrait également servir dans les cas dermatologiques ou dentaires pour mieux évaluer les lésions et la nécessité d’opérer. Les chercheurs espèrent tester l’efficacité de ce microscope comme détecteur de cancer dans le cadre clinique dès l’année prochaine et l’introduire dans des opérations ou d’autres procédures d’ici deux à quatre ans.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

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Denis
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MessageSujet: Re: Nouveau lazer, microscope etc   Ven 6 Sep 2013 - 11:45

Sep. 4, 2013 — A new laser-based technology may make brain tumor surgery much more accurate, allowing surgeons to tell cancer tissue from normal brain at the microscopic level while they are operating, and avoid leaving behind cells that could spawn a new tumor.
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In a new paper, featured on the cover of the journal Science Translational Medicine, a team of University of Michigan Medical School and Harvard University researchers describes how the technique allows them to "see" the tiniest areas of tumor cells in brain tissue.

They used this technique to distinguish tumor from healthy tissue in the brains of living mice -- and then showed that the same was possible in tissue removed from a patient with glioblastoma multiforme, one of the most deadly brain tumors.

Now, the team is working to develop the approach, called SRS microscopy, for use during an operation to guide them in removing tissue, and test it in a clinical trial at U-M. The work was funded by the National Institutes of Health.

A need for improvement in tumor removal

On average, patients diagnosed with glioblastoma multiforme live only 18 months after diagnosis. Surgery is one of the most effective treatments for such tumors, but less than a quarter of patients' operations achieve the best possible results, according to a study published last fall in the Journal of Neurosurgery.

"Though brain tumor surgery has advanced in many ways, survival for many patients is still poor, in part because surgeons can't be sure that they've removed all tumor tissue before the operation is over," says co-lead author Daniel Orringer, M.D., a lecturer in the U-M Department of Neurosurgery who has worked with the Harvard team since a chance meeting with a team member during his U-M residency.

"We need better tools for visualizing tumor during surgery, and SRS microscopy is highly promising," he continues. "With SRS we can see something that's invisible through conventional surgical microscopy."

The SRS in the technique's name stands for stimulated Raman scattering. Named for C.V. Raman, one of the Indian scientists who co-discovered the effect and shared a 1930 Nobel Prize in physics for it, Raman scattering involves allows researchers to measure the unique chemical signature of materials.

In the SRS technique, they can detect a weak light signal that comes out of a material after it's hit with light from a non-invasive laser. By carefully analyzing the spectrum of colors in the light signal, the researchers can tell a lot about the chemical makeup of the sample.

Over the past 15 years, Sunney Xie, Ph.D., of the Department of Chemistry and Chemical Biology at Harvard University -- the senior author of the new paper -- has advanced the technique for high-speed chemical imaging. By amplifying the weak Raman signal by more than 10,000 times, it is now possible to make multicolor SRS images of living tissue or other materials. The team can even make 30 new images every second -- the rate needed to create videos of the tissue in real time.

Seeing the brain's microscopic architecture

A multidisciplinary team of chemists, neurosurgeons, pathologists and others worked to develop and test the tool. The new paper is the first time SRS microscopy has been used in a living organism to see the "margin" of a tumor -- the boundary area where tumor cells infiltrate among normal cells. That's the hardest area for a surgeon to operate -- especially when a tumor has invaded a region with an important function.

As the images in the paper show, the technique can distinguish brain tumor from normal tissue with remarkable accuracy, by detecting the difference between the signal given off by the dense cellular structure of tumor tissue, and the normal healthy grey and white matter.

The authors suggest that SRS microscopy may be as accurate for detecting tumor as the approach currently used in brain tumor diagnosis -- called H&E staining.

The paper contains data from a test that pitted H&E staining directly against SRS microscopy. Three surgical pathologists, trained in studying brain tissue and spotting tumor cells, had nearly the same level of accuracy no matter which images they studied. But unlike H&E staining, SRS microscopy can be done in real time, and without dyeing, removing or processing the tissue.

Next steps: A smaller laser, a clinical trial

The current SRS microscopy system is not yet small or stable enough to use in an operating room. The team is collaborating with a start-up company formed by members of Xie's group, called Invenio Imaging Inc., which is developing a laser to perform SRS through inexpensive fiber-optic components. The team is also working with AdvancedMEMS Inc. to reduce the size of the probe that makes the images possible.

A validation study, to examine tissue removed from consenting U-M brain tumor patients, may begin as soon as next year.


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Une nouvelle technologie basée sur le laser peut rendre la chirurgie des tumeurs du cerveau beaucoup plus précise , permettant aux chirurgiens de différencier les tissus atteints du cancer du cerveau normal au niveau microscopique pendant leur fonctionnement , et éviter de laisser derrière cellules qui pourraient engendrer une nouvelle tumeur .

Dans un nouveau document , présenté sur la couverture de la revue Science Translational Medicine , une équipe de l'Université du Michigan Medical School et de l'Université de Harvard explique comment la technique leur permet de «voir» les plus petites zones de cellules tumorales dans le tissu cérébral.

Ils ont utilisé cette technique pour distinguer les tumeurs de tissus sains dans le cerveau des souris vivantes - et ont ensuite montré que la même chose était possible sur des tissus prélevés chez un patient atteint d'un glioblastome multiforme, une des tumeurs les plus mortelles du cerveau.

Maintenant, l'équipe travaille à développer l' approche, appelée microscopie SRS , pour une utilisation lors d'une opération pour les guider dans l'ablation de tissus et de le tester dans un essai clinique à l'UM. Le travail a été financé par le National Institutes of Health.

Une nécessité d'améliorer ablation de la tumeur


"Bien que la chirurgie de tumeur cérébrale a progressé à bien des égards, la survie de nombreux patients est encore pauvre, en partie parce que les chirurgiens ne peuvent pas être sûr qu'ils ont enlevé tous les tissus tumeur avant que l'opération soit terminée", dit le co-auteur principal Daniel Orringer.

«Nous avons besoin de meilleurs outils pour la visualisation de la tumeur pendant la chirurgie, et la microscopie SRS est très prometteuse», poursuit-il. «Avec SRS , nous pouvons voir quelque chose qui est invisible au microscope chirurgical conventionnel . "
Le SRS au nom de la technique est synonyme de diffusion Raman stimulée . Nommé d'après C.V. Raman , l'un des scientifiques indiens qui a co-découvert l'effet et a partagé un prix Nobel de physique en 1930 pour cela, la diffusion Raman permet aux chercheurs de mesurer la signature chimique unique des matériaux.

Dans la technique SRS , ils peuvent détecter un signal de faible lumière qui sort d'un matériau après qu'il a frappé avec de la lumière provenant d'un laser non invasive . En analysant attentivement le spectre des couleurs dans le signal lumineux , les chercheurs peuvent en dire beaucoup sur la composition chimique de l'échantillon.

Au cours des 15 dernières années, Sunney Xie , Ph.D., du Département de chimie et de biologie chimique à l'Université de Harvard - l'auteur principal du nouveau document - a fait progresser la technique d'imagerie chimique à haute vitesse. En amplifiant le signal Raman faible par plus de 10.000 fois , il est maintenant possible de faire des images multicolores SRS de tissu vivant ou de d'autres matériaux . L'équipe peut même faire 30 nouvelles images par seconde - le taux nécessaire pour créer des vidéos du tissu en temps réel.


Prochaines étapes : un laser plus petit, un essai clinique

Le système de microscopie courant SRS n'est pas encore assez stable et petit pour être utiliser dans une salle d'opération . L'équipe travaille en collaboration avec une start -up formé par les membres du groupe de Xie, appelé Invenio Imaging Inc. , qui développe un laser pour effectuer les SRS grâce à des composants à fibres optiques bon marché. L'équipe travaille également avec AdvancedMEMS Inc. pour réduire la taille de la sonde qui rend les images possible.

Une étude de validation , pour examiner les tissus retirés de patients consentants de tumeurs cérébrales UM , pourra commencer dès l'année prochaine.

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MessageSujet: Re: Nouveau lazer, microscope etc   Mar 25 Nov 2008 - 19:14




Quand je pense que les physiciens disaient que les sabres laser n’étaient pas possibles. Foutaise, je dis, Fou-taise. Je dis ça parce qu’un scientifique écossais a créé un appareil miniature qui attaque les cellules cancéreuses individuelles avec un cylindre de lumière. Un sabre laser de 2mm, ou plutôt un sabre lumineux, si vous préférez.

Son extrême précision (sans aide de la Force, s’il vous plait) permettra aux médecins de délivrer des médicaments exactement à l’endroit voulu ; alternativement, il peut être utilisé après qu’une tumeur a été enlevée pour s’assurer que la zone autour est bien propre. Apparemment, l’appareil servira aussi à atteindre des cancers qui normalement sont difficiles d’accès, comme celui du pancréas.

Cependant, comme toute invention médicale, il reste des tests et des essais à faire, et ce sabre-laser anti-cancer ne fait pas exception. Ceci étant dit, en entendant l’inventeur parler de son appareil, on ne peut être que excité par la nouvelle. Le

Docteur Frank Gunn-Moore a dit :
« Nous pouvons utiliser des laser pour percer des petits trous exactement où l’on veut. Nous pouvons produire un bâtonnet de lumière, parfois décrit comme une épée, qui peut même contourner des objets. Ça ressemble beaucoup à de la science-fiction. »

Le bon docteur ne compte pas s’arrêter avec le cancer. D’autres maladies, comme Alzheimer, sont également des cibles potentielles. Bravo !
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MessageSujet: Nouveau lazer, microscope etc   Jeu 13 Mar 2008 - 21:55

Mar. 13, 2008 — Many people equate lasers with a sci-fi battle in a galaxy far, far away or, closer to home, with grocery store scanners and compact disc players. However, an ultra-fast, ultra-intense laser, or UUL, with laser pulse durations of one quadrillionth of a second, otherwise known as one femtosecond, could change cancer treatments, dentistry procedures, precision metal cutting, and joint implant surgeries.

Beaucoup de gens pensent que les lazers sont réservés aux films de science-fiction ou à l'épicerie et au compacts disques. toutefois, un lazer ultra rapide et ultra intense (ULL) avec des pulsations de lumière au quarante-millionnième de seconde (femtoseconde) pourrait changer les traitements contre le cancer.

"The femtosecond laser has now entered the era of applications. It used to be a novelty, a fantasy," said University of Missouri researcher Robert Tzou, the James C. Dowell professor and chairman of the department of Mechanical and Aerospace Engineering. "We are currently targeting the areas of life-science and bio-medicine."

"Le lazer femtoseconde a maintenant investi le champs des applications."

What makes the femtosecond laser different from other lasers is its unique capacity to interact with its target without transferring heat to the area surrounding its mark. The intensity of the power gets the job done while the speed ensures heat does not spread. Results are clean cuts, strong welds and precision destruction of very small targets, such as cancer cells, with no injury to surrounding materials. Tzou hopes that the laser would essentially eliminate the need for harmful chemical therapy used in cancer treatments.

Ce qui rend le lazer femtoseconde différent des autres lazers c'est son unique capacité à interagir avec sa cible sans transferrer de la chaleur à l'environnement. L'intensité du pouvoir fait le travail tandis que la rapidité fait que la chaleur ne se répand pas et ne fait pas de dommage aux alentours. Tzou espère que ce lazer pourra éliminer le besoin d'une chimio pénalisante dans les traitements contre le cancer.

"If we have a way to use the lasers to kill cancer cells without even touching the surrounding healthy cells, that is a tremendous benefit to the patient," Tzou said. "Basically, the patient leaves the clinic immediately after treatment with no side effects or damage. The high precision and high efficiency of the UUL allows for immediate results."

"Si nous pouvions avoir un moyen d'utiliser le lazer pour tuer les cellules cancéreuses sans endommager les cellules saines qui les entourent, ce serait un immense bénifice pour le patient." dit Tzou " Le patient pourrait quitter la clinique immédiatement après le traitement sans effet secondaire et la grande intesité et précision du lazer garantirait les résultats immédiats."

Practical applications of this type of laser also include, but aren't limited to, the ability to create super-clean channels in a silicon chip. That process can allow doctors to analyze blood one cell at a time as cells flow through the channel. The laser can be used in surgery to make more precise incisions that heal faster and cause less collateral tissue damage. In dentistry, the laser can treat tooth decay without harming the rest of the tooth structure.

Associate Professor Yuwen Zhang and Professor Jinn-Kuen Chen recently received a grant from the National Science Foundation to use the laser to "sinter" metal powders--turn them into a solid, yet porous, mass using heat but without massive liquefaction--a process which can help improve the bond between joint implants and bone.

"With the laser, we can melt a very thin strip around titanium micro- and nanoparticles and ultimately control the porosity of the bridge connecting the bone and the alloy," Zhang said. "The procedure allows the particles to bond strongly, conforming to the two different surfaces."

Tzou said the installation of a new laser laboratory at MU will enable research teams to "aggressively pursue success at a national level." The femtosecond laser lab, components of which were installed in January, was made possible through a gift from engineering alumnus Bill Thompson and his wife Nancy. Tzou noted that the arrival of the lab at MU has initiated additional funding requests that will utilize the new femtosecond laser in research. Zhang, Chen and engineering professor Frank Feng also were the recipients of a United States Department of Defense grant to research possible military applications of the UUL.

Tzou said most research with femtosecond lasers, thus far, has focused on engineering materials such as metals and semiconductors. Because of the unique infrastructure at MU, where the college of engineering and the medical school are located on the same campus, Tzou has been able to attract faculty members who have renowned expertise in medicine and laser technology to collaborate.


Dernière édition par Denis le Mar 1 Mar 2016 - 13:04, édité 2 fois
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