Les chercheurs de l'Université de Warwick ont construit un nouveau capteur de champ magnétique à base de diamant qui pourrait être utilisé pour mieux trouver des tumeurs par le traçage du liquide magnétique injecté dans le corps.
Un diagnostic de cancer est plus problématique lorsque les cellules de la tumeur ont métastasé (propagée) à d'autres organes. Cela se produit le plus souvent à travers les ganglions lymphatiques et le système de drainage lymphatique. Des tests pour découvrir si les cellules cancéreuses sont logées dans les ganglions lymphatiques sont l'étalon-or pour détecter les métastases et diriger le cours du traitement.
Publié dans Revue physique appliquéeLes chercheurs de Warwick rapportent qu'ils ont construit un nouvel appareil non toxique et non radioactif qui utilise les propriétés uniques des diamants pour diagnostiquer le cancer du sein métastasé. Cet appareil est ultra-sensible, portable et fonctionne à de longues gammes, fournissant une solution améliorée à un défi régulier que les chirurgiens du cancer doivent faire face.
Le premier auteur Alex Newman, doctorant dans le département de physique de l'Université de Warwick, a commenté: « Il existe une réelle demande de moyens non toxiques polyvalents de trouver un cancer. Pour ce nouveau capteur à base de diamant, nous avons réussi à obtenir la taille de la tête du capteur à seulement 10 mm, ce qui signifie que c'est le premier capteur de diamant à pouvoir détecter le liquide de traceur magnétique tout en étant suffisamment petit pour une utilisation endoscopique et une chirurgie de trou de serrure.
« Il est également très sensible, capable de détecter le centième de la dose clinique complète typique de liquide de traceur magnétique. »
Le capteur de diamant fonctionne en détectant le liquide de traceur magnétique (nanoparticules d'oxyde de fer) qui est introduit chez le patient pendant ou avant la chirurgie du cancer du sein. Le liquide de traceur est injecté dans la tumeur, puis se déplace vers les ganglions lymphatiques aux côtés des cellules cancéreuses métastasées. Un capteur de champ magnétique basé sur un diamant peut ensuite localiser le fluide traceur et identifier les ganglions lymphatiques à éliminer chirurgicalement pour arrêter la propagation du cancer.
Sa conception compacte est obtenue en utilisant un minuscule diamant (0,5 mm3) et un petit aimant permanent attaché à la tête de sonde. Cela élimine le besoin d'électronique volumineuse permettant un outil polyvalent portable.
Auteur principal et chef de groupe, le professeur Gavin Morley, Département de physique, Université de Warwick, a déclaré: «Les diamants peuvent détecter les champs magnétiques grâce aux centres de couleurs dans le diamant, appelés centres de vacance en azote. Ils permettent au diamant de détecter de très petits changements dans le champ magnétique et de donner aux diamants une belle couleur rose.
« Nous espérons utiliser ces capteurs de champ magnétique non seulement pour les applications médicales, mais aussi pour le vaisseau spatial et la puissance de fusion. »
Le traçage du cancer n'est pas nouveau, mais les méthodes traditionnelles utilisées dans les hôpitaux utilisent des traceurs radioactifs ou des colorants bleus simples. Les traceurs radioactifs ne sont pas disponibles dans tous les hôpitaux en raison des précautions supplémentaires requises lors de la gestion des matières radioactives. Le colorant bleu provoque une réaction allergique chez une centaine de personnes sur cent, ce qui est une complication indésirable lorsque le patient est sous anesthésie générale.
La détection d'un traceur magnétique avec un petit capteur sensible comme celui à base de diamant pourrait changer la donne, et cette technologie a été construite avec le soutien des cliniciens.
Stuart Robertson, consultant chirurgien du cancer du sein aux hôpitaux universitaires Coventry et Warwickshire (UHCW) NHS Trust a ajouté: « J'utilise maintenant régulièrement la localisation magnétique dans mon travail de cancer du sein, pour les lésions mammaires impalpables et la détection des ganglions lymphatiques, car il offre des avantages par rapport aux techniques plus traditionnelles. Il est génial de collaborer avec l'Université de Warwick, d'explorer les moyens d'optimiser davantage la technologie magnétique. »
L'utilisation de fluides de traceurs magnétiques devient plus répandue, cependant, ce nouveau capteur de diamant pourrait fournir un détecteur plus petit et plus sensible, d'autant plus que d'autres techniques de technologie quantique sont mises en œuvre. Les applications à d'autres cancers tels que les poumons, le foie, le colorectal et l'œsophage pourraient offrir encore plus d'avantages aux patients.
