Kỹ thuật này giúp xác định tế bào ung thư trong mẫu máu nhanh và chính xác. Phương pháp phát hiện ung thư hiện có là bổ sung chất hóa sinh vào mẫu máu. Các chất hóa sinh được “gắn” vào tế bào ung thư, giúp phát hiện và nhận dạng nhanh.
Tuy nhiên, các chất hóa sinh này lại gây tổn thương tế bào và không thể dùng mẫu được lâu dài, đôi khi độ tin cậy lại thấp. Kỹ thuật mới của UCLA là ghi hình tế bào mà không phá hủy chúng, có thể xác định tới 6 đặc điểm thể chất, như kích thước, các chi tiết lẫn sinh khối... kết hợp hai thành phần là kính hiển vi quang học “kéo dài thời gian quang” để ghi hình nhanh các tế bào trong mẫu máu và một thuật toán học triệt để. Kết quả xác định được các tế bào ung thư với độ chính xác trên 95%.
 |
| Sự dụng tia laser tốc độ cao mở ra hướng đi mới trong chẩn đoán bệnh ung thư |
Công nghệ “kéo dài thời gian quang” do UCLA phát minh được sử dụng trong kính hiển vi chỉ là một trong nhiều ứng dụng quan trọng. Nguyên lý hoạt động là chụp hình các tế bào máu đang lưu hành bằng các chùm laser giống như máy ảnh sử dụng đèn flash. Quá trình xảy ra cực nhanh, trong nano giây, tức phần tỷ của một giây, bởi hình ảnh quá yếu và xuất hiện quá nhanh nên các thiết bị đo lường hiện đại không thể chụp được.
Kính hiển vi “kéo dài thời gian quang” đã vượt qua những rào cản này bằng cách dùng ống kính đặc biệt, làm tăng độ nét hình ảnh, đồng thời làm chậm đủ để phát hiện và số hóa với tốc độ 36 triệu hình ảnh mỗi giây. Sau đó nó sử dụng thuật toán học triệt để phân biệt các tế bào ung thư từ các tế bào máu trắng khỏe mạnh. Thuật toán học triệt để là một dạng trí tuệ nhân tạo có sử dụng các thuật toán phức để trích xuất ý nghĩa dữ liệu, đưa ra quyết định chính xác, kịp thời.
Theo TS Ata Mahjoubfar, thành viên nghiên cứu ở UCLA, mỗi khung hình được chậm lại đúng lúc và được khuếch đại quang học để được số hóa. Điều này cho phép chụp được ảnh tế bào nhanh, nhờ thành phần trí tuệ nhân tạo phân biệt. Thông thường, chụp ảnh trong khoảng thời gian cực nhỏ như vậy sẽ cần tới ánh sáng có cường độ lớn và có thể phá hủy các tế bào sống. Phương pháp của UCLA có thể loại bỏ được những nhược điểm nói trên, mà vẫn chụp được ảnh tế bào trong thời gian ngắn với tần suất ánh sáng thấp.
Theo nhiều nhà khoa học, phát minh trên mở ra hướng đi mới trong chẩn đoán bệnh, đồng thời giúp y học hiểu sâu hơn về sự biểu hiện gene gây ung thư trong các tế bào, nhằm tìm ra phương pháp điều trị mới, hiệu quả hơn cho căn bệnh nan y này.