Accélérer les diagnostics ! Des paires de photons enchevêtrés pour aider à combattre le cancer
Réduction significative des temps de mesure et fiabilité accrue dans le diagnostic du cancer
Le projet QEED, récemment lancé, vise à réduire considérablement le temps de mesure dans le diagnostic clinique du cancer en développant une technique d'imagerie à résolution spectrale basée sur des paires de photons intriqués. Les scientifiques de la FBH développeront les lasers à diode et les modules de lumière quantique nécessaires. Le laboratoire interne d'ingénierie des prototypes assemblera ensuite ces modules avec les composants des partenaires du projet dans le système QEED prêt à l'emploi. Le financement est assuré par le ministère fédéral allemand de l'éducation et de la recherche (BMBF).
Le Ferdinand-Braun-Institut possède une vaste expérience dans la réalisation de modules laser à diode hautement spécialisés, qui constituent la base des nouveaux modules de lumière quantique en cours de développement pour le diagnostic précoce du cancer par la méthode quantique.
FBH/P. Immerz
Le cancer est la deuxième cause de décès et la maladie la plus redoutée dans les sociétés occidentales vieillissantes, représentant le plus grand défi pour la médecine moderne. Comme le cancer ne peut être évité, une détection précoce et différenciée est extrêmement importante pour une intervention et une guérison rapides.
L'un des principaux défis du diagnostic clinique du cancer est la nécessité d'analyser rapidement les coupes de tissus des patients. Ce problème peut être résolu en raccourcissant le temps de préparation en raison du grand nombre de coupes à examiner, de préférence sans coloration ("sans marquage"), combiné à un temps de mesure court pour permettre la détection des cellules tumorales avec la plus grande fiabilité. Dans des conditions de laboratoire, le rayonnement infrarouge moyen (MIR) a déjà été utilisé avec succès à cette fin, mais les temps de mesure actuels sont beaucoup trop longs pour des diagnostics rapides, de sorte que la validation et l'utilisation régulière dans les hôpitaux ne sont pas possibles aujourd'hui. Le transfert de l'approche MIR au diagnostic clinique est un défi ouvert : La lumière MIR pose encore des exigences techniques élevées, tant pour sa génération que pour son application de détection.
Dans le cadre du nouveau projet QEED (Quantum-Enhanced Early Diagnostics), financé par le ministère fédéral allemand de l'éducation et de la recherche dans le cadre du programme "Technologies quantiques - de la recherche fondamentale au marché", dix partenaires de la recherche et de l'industrie combinent leur expertise dans cette nouvelle approche pour détecter et combattre rapidement le cancer. Les scientifiques du Ferdinand-Braun-Institut (FBH) de Berlin réaliseront les sources laser à diode de haute puissance requises, émettant à 1170 nm et 720 nm, dans une configuration d'amplificateur de puissance à oscillateur maître (MOPA). Les MOPA seront ensuite intégrés dans une nouvelle plateforme technologique développée en interne. Ces modules de lumière quantique seront enfin assemblés avec les composants des partenaires du projet par le laboratoire d'ingénierie des prototypes de la FBH dans le système QEED.
Des temps de mesure considérablement réduits et une fiabilité accrue
Le projet vise à transférer les informations de mesure de l'infrarouge moyen (MIR), cliniquement pertinent, vers le proche infrarouge (NIR), bien détectable, en développant une nouvelle technique d'imagerie à résolution spectrale reposant sur des paires de photons intriqués. Basée sur la technologie des capteurs quantiques, la méthode de microscopie QEED permettra d'examiner des échantillons de tissus sans marquage et devrait réduire le temps de mesure d'une image de 10 mégapixels à seulement deux minutes. Une préparation simple combinée à une mesure rapide permet un débit élevé d'échantillons et donc, pour la première fois, une intégration dans les flux de travail cliniques. Les patients bénéficieront de cette évolution, car les échantillons de biopsie pourront être diagnostiqués plus rapidement et de manière plus fiable à l'avenir. En outre, cette approche permettra de minimiser la proportion de résultats faussement négatifs et faussement positifs, qui, selon le Deutsches Krebsforschungszentrum, sont associés à des niveaux élevés de détresse psychologique, et donc d'accroître la volonté des patients de profiter du dépistage.
Sur la base de sources innovantes de paires de photons ultra-brillants et de leur mesure et analyse adaptées, différents démonstrateurs sont prévus - pour la recherche scientifique (biomédicale) et avec une unité de fluorescence intégrée pour la pathologie automatisée en routine clinique. En outre, tous les nouveaux modules du système QEED seront développés en tant que composants indépendants pour créer des produits autonomes.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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