Οι γαρίδες Mantis βλέπουν τον καρκίνο πριν ακόμα αρχίσουν να εμφανίζονται τα συμπτώματα

Οι γαρίδες Mantis ανήκουν στην τάξη Stomatopoda, και ζουν κυρίως στα τροπικά και υποτροπικά νερά του Ινδικού και του Ειρηνικού Ωκεανού, από την ανατολική Αφρική μέχρι τη Χαβάη.

Δεν έχουν μόνο απίστευτη δύναμη στις μπροστινές τους δαγκάνες, αλλά και τα μάτια τους μπορούν στην κυριολεξία να δουν τους καρκινικούς όγκους.

Αυτό που θέλουν οι επιστήμονες είναι να φτιάξουν κάμερες που να μιμούνται αυτή τους την ικανότητα, ώστε όχι μόνο να ανιχνεύουμε τον καρκίνο στα πολύ αρχικά του στάδια αλλά και να κάνουμε πιο ακριβείς επεμβάσεις.

Τα μάτια της μοιάζουν με πολύχρωμα κιάλια, και όπως και άλλα αρθρόποδα, είναι πολυσύνθετα, αποτελούμενα από χιλιάδες οματίδια, που είναι υποδοχείς παγίδευσης του φωτός.

Η γαρίδα μπορεί να δει κάτι που είναι αόρατο στους ανθρώπους, το πολωμένο φως.

Το φως του ήλιου είναι πολύπλοκο, πολλαπλά μήκη κύματος που κινούνται ταυτόχρονα προς όλες τις κατευθύνσεις. Κάποιες επιφάνειες, όπως τα πολωμένα γυαλιά, μπορούν να αλλάζουν το φως που αντανακλούν ώστε να φαίνεται ότι κινείται σε ένα επίπεδο.

Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό καθώς πρόσφατα ανακαλύφθηκε ότι τα αποδιοργανωμένα καρκινικά κύτταρα αντανακλούν το πολωμένο φως διαφορετικά από τα υγιή. Πρόκειται για μια ιδιότητα που είναι πρακτικά αόρατη σε εμάς, αλλά όχι σε αυτές τις γαρίδες. Αυτή την ιδιότητα την παρουσιάζουν τα καρκινικά κύτταρα στα πρώτα στάδια ενός καρκίνου, πριν ακόμα αρχίσουν να εκδηλώνονται τα συμπτώματα.

Μέχρι τώρα έχει σχεδιαστεί κάμερα που όχι μόνο μπορεί να διακρίνει πολωμένα μοτίβα σε επιφάνειες ζωικών ιστών αλλά και είναι τόσο μικρή ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ενδοσκόπηση και κολονοσκόπηση.

Οι παραδοσιακές κάμερες που χρησιμοποιούνται σήμερα στην κολονοσκόπηση είναι μια απλή μεγεθυμένη προβολή του εσωτερικού του εντέρου και πρέπει ο γιατρός να εντοπίσει ανώμαλες καρκινικές επιφάνειες, όπως είναι οι πολύποδες. Επειδή όμως δεν είναι όλοι οι καρκίνοι σαν εξογκώματα, μπορεί να μη γίνουν αντιληπτοί. Ενώ ένα άλλο πρόβλημα είναι ότι η ανίχνευση γίνεται σε αρκετά προχωρημένο στάδιο ανάπτυξης του καρκίνου.

Στη νέα αυτή κάμερα τα πολωμένα μοτίβα μετατρέπονται σε πολύχρωμες εικόνες και φανερώνουν στον γιατρό ποια είναι ακριβώς τα καρκινικά κύτταρα και ποια τα υγιή.

Ένα ακόμη πολύ ενδιαφέρον στοιχείο είναι ότι οι διαφορετικοί τύπου καρκινικών κυττάρων εμφανίζουν και διαφορετική πόλωση του φωτός ενώ όλοι οι τύποι υγιών κυττάρων παρουσιάζουν την ίδια τυπική πόλωση του φωτός.

--

Πηγές:

Marshall, J., & Oberwinkler, J. (1999). Ultraviolet vision: The colourful world of the mantis shrimp. Nature, 401(6756), 873-874.

Gao, S., Garcia, M., Edmiston, C., York, T., Marinov, R., Mondal, S. B., ... & Liang, R. (2016, April). A compact bio-inspired visible/NIR imager for image-guided surgery (Conference Presentation). In SPIE BiOS (pp. 96960A-96960A). International Society for Optics and Photonics.