Photoacoustic flow cytometry
ફોટોએકૉસ્ટિક ફ્લો સાયટોમેટ્રી અથવા પી. એ. એફ. સી. એ બાયોમેડિકલ ઇમેજિંગ પદ્ધતિ છે જે ફ્લો સાયટોમેટ્રી કરવા માટે ફોટોએકૉસ્ટિક ઇમેજિંગનો ઉપયોગ કરે છે. કોષોનો પ્રવાહ ફોટોએકૉસ્ટિક સિસ્ટમમાંથી પસાર થાય છે જે વ્યક્તિગત સંકેત પ્રતિસાદ ઉત્પન્ન કરે છે. ઇનપુટ નમૂનાનું માત્રાત્મક મૂલ્યાંકન કરવા માટે દરેક સંકેતની ગણતરી કરવામાં આવે છે. વર્ણન પરંપરાગત પ્રવાહ સાયટોમેટ્રી લેમિનાર સિંગલ ફાઇલ સ્ટ્રીમમાં કોષોનો ઉપયોગ કરે છે જે પછી પ્રકાશ સ્રોતમાંથી પસાર થાય છે. કોષોમાંથી પ્રકાશના સ્કેટરિંગના વિવિધ જથ્થાનો ઉપયોગ સિસ્ટમને સેલ્યુલર કદ અને જટિલતાને માપવા માટે સક્ષમ બનાવે છે જે આખરે નમૂનાની અંદર કોષ રચનાના જથ્થામાં પરત કરી શકાય છે. ફોટોએકૉસ્ટિક ફ્લો સાયટોમેટ્રી સમાન સિદ્ધાંતો પર કામ કરે છે, પરંતુ સેલ્યુલર પેટર્નને અલગ પાડવા માટે ફોટોએકૉસ્ટિક સિગ્નલનો ઉપયોગ કરે છે. વધુમાં, ફ્લો સાયટોમેટ્રી મહાન એક્સ-વિવો વિશ્લેષણ પ્રદાન કરે છે, પરંતુ તેના શુદ્ધ ઓપ્ટિકલ સ્રોતને કારણે તેની ઘૂંસપેંઠની ઊંડાઈ મર્યાદિત છે જે ઇન-વિવો વિશ્લેષણને મર્યાદિત બનાવે છે. વૈકલ્પિક રીતે, ફોટોએકૉસ્ટિક્સ ફ્લો સાયટોમેટ્રી પર લાભ પ્રદાન કરી શકે છે કારણ કે તે ઓપ્ટિકલ સિગ્નલને બદલે એકોસ્ટિક સિગ્નલ મેળવે છે અને ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંતો અને ગણિતમાં વધુ ચર્ચા કર્યા મુજબ વધુ ઊંડાણોમાં પ્રવેશ કરી શકે છે. ફોટોએકૉસ્ટિક (પી. એ.) અસરની શોધ એલેક્ઝાન્ડર બેલ દ્વારા 1880માં કરવામાં આવી હતી, જે ત્યારે થાય છે જ્યારે ફોટોન સ્રોત અલ્ટ્રાસોનિક તરંગ ઉત્પન્ન કરતા ઓપ્ટિકલી ગ્રહણશીલ પદાર્થ દ્વારા શોષાય છે. ઉત્પાદિત અલ્ટ્રાસોનિક તરંગની શક્તિ એ શોષાયેલા ફોટોનની તીવ્રતાનું કાર્ય છે, અને પદાર્થના જન્મજાત ગુણધર્મો પ્રકાશિત થાય છે. રસ ધરાવતો દરેક પદાર્થ ચોક્કસ તરંગલંબાઇ પર ફોટોનને શોષી લે છે, પરિણામે માત્ર અમુક પદાર્થો આપેલ તરંગલંબાઇ પર જન્મજાત રીતે પી. એ. સંકેત ઉત્પન્ન કરશે. ઉદાહરણ તરીકે, હિમોગ્લોબિન અને મેલાનિન એ બે સામાન્ય જૈવિક પદાર્થો છે જે 680 એનએમ તરંગલંબાઇની શ્રેણીની આસપાસ લેસર પલ્સના જવાબમાં મજબૂત પીએ સંકેતો ઉત્પન્ન કરે છે. પી. એ. માટેનું શોષણ વર્ણપટ દૃશ્યમાન વિદ્યુતચુંબકીય વર્ણપટમાં આવેલું છે, જે પી. એ. ઇમેજિંગને પ્રકૃતિમાં બિન-કિરણોત્સર્ગી બનાવે છે. ચોક્કસ શોષણ વર્ણપટ એ પી. એ. ઇમેજિંગની મર્યાદા અને શોષણ બંને હોઈ શકે છે (એપ્લિકેશન્સમાં વધુ જુઓ). સિસ્ટમો સામાન્ય રીતે એનડીઃ વાયએજી (નિયોડિયમિયમ-ડોપ્ડ યટ્રિયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ) અથવા એલઇડી લેસર સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરે છે જે રસના જૈવિક પેશીઓમાં પ્રવેશવા માટે સ્પંદિત થાય છે. પેશીઓના સંપર્કમાં આવતા દરેક પલ્સ સાથે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગના રૂપમાં પી. એ. સંકેત ઉત્પન્ન થાય છે. આ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગ પેશીઓમાંથી ત્યાં સુધી પ્રસરે છે જ્યાં સુધી તે એ-લાઇન ઉત્પન્ન કરવા માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ટ્રાન્સડ્યુસર સુધી પહોંચે નહીં. દરેક a-રેખાનું મહત્તમ કંપનવિસ્તાર કાઢવામાં આવે છે અને તેનું મૂલ્ય સાયટોમેટ્રી ગ્રાફિક ઉત્પન્ન કરતા સમય વિરુદ્ધ કંપનવિસ્તાર આલેખ પર આલેખિત કરવામાં આવે છે. સંચાલન સિદ્ધાંતો અને ગણિત ઉષ્મા ઉત્પાદન ફોટોએકૉસ્ટિક ફ્લો સાયટોમેટ્રી ફોટોએકૉસ્ટિક અસરના સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે, જેમાં દૃશ્યમાન વર્ણપટમાં લેસર તાપમાનમાં વધારો કરે છે અને આમ થર્મલ વિસ્તરણ કરે છે. સ્પંદનીય લેસર માટે લેસરની તીવ્રતાના સંબંધમાં થર્મલ વિસ્તરણ સમીકરણ નીચે વર્ણવેલ છે. જ્યાં કેન્દ્રિત સમીકરણનો શોષણ ગુણાંક, લેસરની તીવ્રતા છે, તે લેસર પલ્સની આવર્તન છે, t એ સમય છે. તેને યુલરના સૂત્ર દ્વારા નિર્ધારિત સિનુસોઇડલ કાર્યની ઘાતાંકીય અભિવ્યક્તિ તરીકે વર્ણવવામાં આવે છે. એ નોંધવું અગત્યનું છે કે લેસરની ઘૂંસપેંઠની ઊંડાઈ પ્રસરણ શાસન દ્વારા મર્યાદિત છે, જે કિરણોત્સર્ગી થવાના જૈવિક લક્ષ્ય પહેલાં પેશીઓ દ્વારા ઘટાડા પર આધારિત છે. ફોટોએકૉસ્ટિક તરંગ સંબંધ નીચે પછી ફોટોએકૉસ્ટિક સંકેત માટે ઉષ્મા-દબાણ સંબંધ સ્થાપિત કરે છે. જ્યાં ρ એ અવકાશી સંબંધ સાથે સુયોજિત આંશિક વિભેદક સમીકરણ છે, રસના પદાર્થમાં ધ્વનિની ઝડપ છે, t એ સમય છે, સમય અને અવકાશ બંનેના કાર્ય તરીકે દબાણ છે, β એ ઉષ્મીય વિસ્તરણ ગુણાંક છે, તે ચોક્કસ ઉષ્મા ક્ષમતા છે, અને ઉપર વર્ણવેલ ઉષ્મા સમીકરણનું આંશિક વિભેદક છે. સમીકરણની ડાબી બાજુ દબાણ તરંગ સમીકરણનું વર્ણન કરે છે જે અલ્ટ્રાસોનિક દબાણ તરંગ સમીકરણના મોડેલિંગ માટે મેળવવામાં આવે છે. સમીકરણની જમણી બાજુ ઉષ્મા ઉત્પાદન અને ઉષ્મા વિસ્તરણનો સંબંધ નક્કી કરે છે જેના પરિણામે દબાણનું મોજું આવે છે. જ્યારે વાસ્તવિકતા ત્રિ-પરિમાણીય તરંગ ઉત્પન્ન કરે છે જે પેશીઓ દ્વારા પ્રસરે છે, ત્યારે પી. એ. એફ. સી. ના હેતુઓ માટે, જરૂરી માહિતી માત્ર એક પરિમાણીય વિશ્લેષણ સાથે સંબંધિત છે. નીચે સ્પંદિત લેસરને કારણે એક પરિમાણીય ઉકેલ દર્શાવવામાં આવ્યો છે. જ્યાં શોષણ ગુણાંક છે, તે થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક છે, તે ચોક્કસ ગરમી છે, F એ લેસરનો પ્રવાહ છે, તે આપેલ સામગ્રીમાં અવાજની ઝડપ છે અને તે લેસર પલ્સમાંથી મેળવેલી કુલ ઊર્જા છે. એ નોંધવું અગત્યનું છે કે લેસર એક્સપોઝરના લાંબા સમયગાળા માટે, તરંગ સમીકરણ મોટે ભાગે લેસરની તીવ્રતાનું કાર્ય બની જાય છે. પી. એ. સિગ્નલનું વિશ્લેષણ કરવાના હેતુઓ માટે, લેસર પલ્સ એ સંકેત ઉત્પન્ન કરવા માટે ટૂંકા સમયનો હોવો જોઈએ કે તેનું મૂલ્ય રસના લક્ષ્યોને અલગ પાડવા માટે ઇરેડિયેટેડ પદાર્થના ગુણધર્મો પર બદલાય છે. ઉત્પન્ન થયેલ દબાણ તરંગમાં તફાવત એ પી. એ. એફ. સી. માં સંકેત વિભાજન માટેનો આધાર છે. સિગ્નલ ડિટેક્શન સર્જાયેલ દબાણ તરંગ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગના સ્વરૂપમાં હોય છે. તરંગ સામગ્રી દ્વારા પ્રસરે છે અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ટ્રાન્સડ્યુસર દ્વારા શોધાય છે. દબાણને પીઝોઇલેક્ટ્રિક સ્ફટિકો દ્વારા અનુભવાય છે જે દબાણને વોલ્ટેજ પરિવર્તનમાં રૂપાંતરિત કરે છે, એટલે કે. સિગ્નલનું કંપનવિસ્તાર કોઈપણ સમયે દબાણના મૂલ્યના પ્રમાણમાં હોય છે. આ વોલ્ટેજને સમયના કાર્ય તરીકે આલેખિત કરવામાં આવે છે અને અગાઉ વર્ણવેલ એ-લાઇનની રચનામાં પરિણમે છે. અન્ય પ્રકારના ફોટોએકૉસ્ટિક ઇમેજિંગ માટે અસ્થાયી ડેટા મહત્વપૂર્ણ છે, પરંતુ પી. એ. એફ. સી. ના હેતુઓ માટે, એ-લાઇનની અંદર મહત્તમ કંપનવિસ્તાર ડેટા બિંદુ તરીકે કાઢવામાં આવે છે. દરેક લેસર પલ્સ માટે આ મહત્તમ કંપનવિસ્તાર મૂલ્ય ફ્લો સાયટોમેટ્રી સિગ્નલ ટ્રેસિંગ ઉત્પન્ન કરતા સમય વિરુદ્ધ આલેખિત કરવામાં આવે છે. દરેક રેખા લેસર પલ્સનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને તેનું કંપનવિસ્તાર લક્ષિત વિકિરણને પ્રતિબિંબિત કરે છે. એક કંપનવિસ્તાર શ્રેણી પસંદ કરીને કે જે ચોક્કસ કોષ પ્રકારનો પ્રતિનિધિ છે, સંકેતોની ગણતરી કરી શકાય છે અને આમ આપેલ નમૂનાની અંદર કોષ પ્રકારોનું પ્રમાણ નક્કી કરી શકાય છે. આકૃતિ 1 વહેતા કોષોનું એનિમેશન અને તેના પ્રતિનિધિ પી. એ. એફ. સી. સિગ્નલ ટ્રેસિંગ દર્શાવે છે. એપ્લિકેશન્સ બેક્ટેરિયા યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં દર વર્ષે બે મિલિયનથી વધુ બેક્ટેરિયાના ચેપ થાય છે. એન્ટિબાયોટિક પ્રતિકાર સાથે આ ચેપની વધતી સારવાર વધુને વધુ મુશ્કેલ બની રહી છે જે યોગ્ય એન્ટિબાયોટિક પસંદગીને વધુ મહત્વપૂર્ણ બનાવે છે. શ્રેષ્ઠ એન્ટિબાયોટિક પસંદગી વાંધાજનક બેક્ટેરિયાને નક્કી કરવાની ક્ષમતા પર આધાર રાખે છે. પરંપરાગત રીતે, બેક્ટેરિયલ વિશિષ્ટતા સંવર્ધન અને પી. સી. આર. તકનીકો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. આ તકનીકોમાં ઓછામાં ઓછા 48 કલાક અને કેટલીકવાર વધુ સમય લાગે છે. વિશિષ્ટતા માટે લાંબી સમયમર્યાદાને કારણે, પ્રદાતાઓએ બ્રોડ-સ્પેક્ટ્રમ એન્ટિબાયોટિક્સ પસંદ કરવી આવશ્યક છે. વધુ સમયસર એન્ટિબાયોટિક પસંદગી માટે લોહીમાં બેક્ટેરિયાને શોધવા માટે પી. એ. એફ. સી. નો ઉપયોગ કરી શકાય છે. પી. એ. એફ. સી. સાથે શોધવાનું પ્રથમ પગલું બેક્ટેરિયાને ચિહ્નિત કરવાનું છે જેથી તેમની પાસે શોધવા માટે પી. એ. સંકેત હોય. સામાન્ય રીતે, આ એક રંગ અને રસના બેક્ટેરિયા સાથે રંગને જોડવાની પદ્ધતિથી બનેલું હોય છે. ભૂતકાળમાં એન્ટિબોડીઝનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હોવા છતાં, બેક્ટેરિયોફેજ ઉત્પાદન માટે સસ્તા અને વધુ સ્થિર સાબિત થયા છે. બહુવિધ અભ્યાસોએ રસ ધરાવતા બેક્ટેરિયા, ખાસ કરીને એમઆરએસએ, ઇ. કોલી અને સાલ્મોનેલા માટે બેક્ટેરિયોફેજની પસંદગીની વિશિષ્ટતા દર્શાવી છે. રંગો અલગ અલગ હોય છે, પરંતુ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા સોનાના નેનોપાર્ટિકલ્સ, ઇન્ડોસાયનાઇન ગ્રીન (ICG) અને લાલ રંગ 81 છે. આ રંગો વધુ સંવેદનશીલ શોધને સક્ષમ કરવા માટે ઉન્નત સંકેત ઉત્પન્ન કરે છે. એક અભ્યાસમાં મળી આવેલી શોધ મર્યાદાએ 0.6 માઇક્રોન દીઠ આશરે 1 બેક્ટેરિયલ કોષ દર્શાવ્યો હતો. વિષાક્તતા માટે પ્રાણીઓ પર ચોક્કસ રંગોનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું છે અને તેનાથી કોઈ સ્પષ્ટ નુકસાન થયું નથી. લોહીમાં બેક્ટેરિયાની શોધ માટે માનવ અભ્યાસનો હજુ પ્રયાસ કરવામાં આવ્યો નથી, તેમ છતાં પી. એ. એફ. સી. બેક્ટેરિયાની શોધના ભાવિ કાર્યક્રમોમાં ભૂમિકા ભજવી શકે છે. મેલેરિયા મેલેરિયા વિશ્વભરમાં વાર્ષિક 40 લાખ લોકોના મૃત્યુનું કારણ બને છે. વર્તમાન દવાઓ સાથે, આ મૃત્યુને રોકવા માટે વહેલું નિદાન ચાવીરૂપ છે. વર્તમાન પદ્ધતિઓમાં બ્લડ ફિલ્મ, સેરોલોજી અથવા પી. સી. આર. પર માઇક્રોસ્કોપિક શોધનો સમાવેશ થાય છે. લેબ ટેકનિશિયનમાં અનુભવનો અભાવ હોઈ શકે છે અથવા ચોક્કસ સુવિધાઓ માટે તકનીકીઓ ખૂબ ખર્ચાળ હોઈ શકે છે, અનિવાર્યપણે નિદાન ખૂટે છે. વધુમાં વર્તમાન પદ્ધતિઓ સામાન્ય રીતે પરોપજીવીઓ પર મેલેરિયાને શોધી શકતી નથી <50 પ્રતિ માઇક્રોલીટર અને નિદાન થાય તે પહેલાં ચેપ પછી 3-4 દિવસની જરૂર પડે છે. આમ, દર્દીના પરિણામોમાં સુધારો કરવા માટે વધુ સ્વચાલિત અને સંવેદનશીલ શોધ પદ્ધતિની જરૂર છે. પી. એ. એફ. સી. એ વર્તમાન પદ્ધતિઓ કરતાં ઘણી ઓછી શોધ મર્યાદા સાબિત કરી છે. એક અભ્યાસમાં ફરતા લોહીના 0.16 મિલીમાં એક પરોપજીવીની સંવેદનશીલતા દર્શાવવામાં આવી હતી અને આમ રસીકરણ પછીના 1-2 દિવસે શોધી શકાય છે. વધુમાં, અભ્યાસોએ રક્ત નિષ્કર્ષણ અને ઇન-વિટ્રો વિશ્લેષણમાંથી ક્ષતિગ્રસ્ત કોષોમાંથી ચૂકી ગયેલા નિદાનની શક્યતાને દૂર કરવા માટે ઇન વિવો શોધની શક્યતા દર્શાવી છે. પી. એ. એફ. સી. સરોગેટ માર્કર હિમોઝોઇન દ્વારા મેલેરિયાને શોધી કાઢે છે, જે મેરોઝોઇટના તબક્કામાં મેલેરિયા દ્વારા ઉત્પાદિત વિરામ ઉત્પાદન છે. હિમોઝોઇન એક મહાન ફોટોએકૉસ્ટિક લક્ષ્ય છે અને તરંગલંબાઇ 671 એનએમ અને 820 એનએમ શ્રેણી પર મજબૂત પ્રતિક્રિયા આપે છે. જોકે પૃષ્ઠભૂમિ સંકેતો આર. બી. સી. ની અંદર હિમોગ્લોબિન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે, હિમોઝોઇન સાથે ચેપગ્રસ્ત આર. બી. સી. (આઈ. આર. બી. સી.) આ તરંગલંબાઇ પર હિમોગ્લોબિનની ઉપર મજબૂત સંકેત ઉત્પન્ન કરે છે. ઈન વિટ્રો પદ્ધતિઓ શોધ માટે 1 સે. મી./સે. (ઈન વિટ્રો) ના પ્રવાહ સાથે 50 માઇક્રોમીટર કેશિકા ટ્યુબનો ઉપયોગ કરે છે. તેનાથી વિપરીત, મેનયેવ એટ અલ. વિવોમાં મેલેરિયાની શોધનું પ્રદર્શન કર્યું. ઉંદરના સુપરફિસિયલ અને ઊંડા જહાજો પર તપાસ કરવામાં આવી હતી. સુપરફિસિયલ જહાજો ઉચ્ચ સંકેત-થી-અવાજ ગુણોત્તર (એસ. એન. આર.) પ્રદાન કરે છે, પરંતુ માનવ જહાજોની સરખામણીમાં ઓછા છે. ઉંદરની જગ્યુલર નસો અને કેરોટિડ ધમનીઓ કદમાં નાની માનવ વાહિનીઓ જેવી જ હોય છે, જે લોહીના ધબકારા અને શ્વસનની વિવિધતાને કારણે ઉચ્ચ કલાકૃતિઓ દર્શાવે છે, પરંતુ તેનો હિસાબ કરી શકાય છે. જો કે પી. એ. એફ. સી. વધુ સંવેદનશીલ શોધ મર્યાદા પૂરી પાડે છે, આ પદ્ધતિ કેટલીક મર્યાદાઓ સાથે આવે છે. અગાઉ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ હિમોઝોઇનની શોધ ત્યારે જ થાય છે જ્યારે પરોપજીવીઓ મેરોઝોઇટના તબક્કામાં હોય. આ ટ્રોફોઝોઇટના તબક્કામાં પરોપજીવીઓ વિરુદ્ધ શોધની શોધની સમયમર્યાદાને મર્યાદિત કરે છે, પરંતુ હજુ પણ વર્તમાન પદ્ધતિઓ કરતાં અગાઉ શોધ પૂરી પાડે છે. બીજું, અત્યાર સુધી પરીક્ષણ કરાયેલા જહાજના કદ માત્ર ઉંદરમાં જ છે. મનુષ્યોમાં જહાજના ઊંડા વિશ્લેષણમાંથી પ્રાપ્ત થયેલી હકીકતો પી. એ. એફ. સી. ની સંવેદનશીલતામાં ઘટાડો કરી શકે છે, જે શોધની મર્યાદાને હાલમાં સૂચવવામાં આવેલી મર્યાદા કરતાં ઓછી ઉપયોગી બનાવે છે. પડકારો હજુ પણ અસ્તિત્વમાં હોવા છતાં, પી. એ. એફ. સી. મનુષ્યોમાં મેલેરિયાના નિદાનમાં સુધારો કરવામાં ભૂમિકા ભજવી શકે છે. સર્ક્યુલેટિંગ ટ્યુમર સેલ્સ (સી. ટી. સી.) સર્ક્યુલેટિંગ ટ્યુમર સેલ્સ અથવા સી. ટી. સી. એ ટ્યુમર સેલ્સ છે જે તેમની પ્રાથમિક ગાંઠમાંથી તૂટી ગયા છે અને લોહીમાં મુસાફરી કરે છે. આ સી. ટી. સી. પછી દૂરના સ્થાનોને બીજ આપે છે જેના પરિણામે મેટાસ્ટેસિસ થાય છે. મેટાસ્ટેસિસ 90 ટકા કેન્સર સંબંધિત મૃત્યુનું કારણ બને છે અને જેમ કે, મેટની રોકથામ માટે સીટીસીની શોધ મહત્વપૂર્ણ છે. અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે સી. ટી. સી. ની અગાઉની તપાસ સારવારમાં સુધારો કરે છે અને આમ લાંબા સમય સુધી ટકી રહે છે. (15) વર્તમાન તપાસ પદ્ધતિઓમાં આરટી-પીસીઆર, ફ્લો સાયટોમેટ્રી, ઓપ્ટિકલ સેન્સિંગ, સેલ સાઇઝ ફિલ્ટરેશન વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. આ પદ્ધતિઓ કાઢવામાં આવેલા લોહી (~ 5-10 mL) માંથી નમૂનાના કદને કારણે મર્યાદિત છે, જે ~ 10 CTC/mLની CTC શોધ મર્યાદામાં પરિણમે છે. આ પદ્ધતિઓ પરિણામો મેળવવા માટે કલાકોથી લઈને દિવસો સુધી લે છે, જેના પરિણામે સારવાર શરૂ કરવામાં વિલંબ થઈ શકે છે. પી. એ. એફ. સી. ભવિષ્યમાં સી. ટી. સી. ની શોધમાં ભૂમિકા ભજવી શકે છે. દર્દીમાંથી લોહીના નિષ્કર્ષણ દ્વારા નાના જથ્થાના નમૂનાની મર્યાદાને રોકવા માટે, પી. એ. એફ. સી. લોહીના મોટા જથ્થાને મોનિટર કરવા માટે ઇન વિવો પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે (એટલે કે. સમગ્ર વોલ્યુમ). અભ્યાસમાં ઉંદરની મહાધમની દેખરેખ દર્શાવવામાં આવી હતી, તેઓ શોધના 1 મિનિટની અંદર સમગ્ર ઉંદરના લોહીના જથ્થાની કલ્પના કરવામાં સક્ષમ હતા. મેલાનોમા જેવા સી. ટી. સી. માં આંતરિક રંગસૂત્ર હોય છે અને હિમોગ્લોબિનની પૃષ્ઠભૂમિની ઉપર શોધવા માટે લેબલિંગની જરૂર હોતી નથી. અન્ય ગાંઠ કોશિકાઓ (જેમ કે કેન્સરગ્રસ્ત સ્ક્વામસ કોશિકાઓ) ને નેનોપાર્ટિકલ્સ સાથે ટેગ કરી શકાય છે જેથી તેમની તપાસ માટે આરબીસી પર મોટા પીએ સંકેત ઉત્પન્ન કરી શકાય. આ પદ્ધતિઓના પરિણામે સીટીસીની શોધ મર્યાદામાં સુધારો થયો. ડી લા ઝર્ડા એટ અલ. કેન્સરના કોષોને રસી આપ્યાના માત્ર 4 દિવસ પછી સી. ટી. સી. નું નિદાન થયું. તેમની શોધની મર્યાદા 1 સીટીસી/એમએલ નક્કી કરવામાં આવી હતી, જે સંવેદનશીલતામાં 10 ગણો સુધારો છે. વધુમાં, નેનો-કણ લેબલિંગ બિન-ઝેરી હોવાનું જણાયું હતું અને સીટીસીને શ્રેષ્ઠ રીતે ટેગ કરવામાં માત્ર 10 મિનિટનો સમય લાગ્યો હતો. આ સી. ટી. સી. શોધનો ઉપયોગ મેટાસ્ટેટિક સ્ક્રિનિંગ માટે થઈ શકે છે, પરંતુ તેની ઉપચારાત્મક અસરો પણ છે. ગાંઠના વિચ્છેદન અથવા હેરફેર દરમિયાન તે નક્કી કરવામાં આવ્યું છે કે આ મેનિપ્યુલેશન્સ સીટીસી મુક્ત કરે છે. પી. એ. એફ. સી. નો ઉપયોગ આ સી. ટી. સી. ના પ્રકાશન પર દેખરેખ રાખવાની રીત તરીકે થઈ શકે છે, જેને પછી વ્યવસ્થિત રીતે સારવારની જરૂર પડી શકે છે. સી. ટી. સી./નેનોપાર્ટિકલ્સ પર લેસરની બિન-રેખીય થર્મોઇલાસ્ટિક અસરને કારણે ઉચ્ચ લેસર પ્રવાહ સ્થાનિક આર. બી. સી. ને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના સી. ટી. સી. ફાટી શકે છે. સી. ટી. સી. ના ઘટાડા સાથે, આ પ્રણાલીગત પદ્ધતિઓ સાથે સારવારમાં સુધારો કરી શકે છે અથવા જરૂરિયાતને સંપૂર્ણપણે દૂર કરી શકે છે. ઉપયોગ માટે મોટી સંભાવના હોવા છતાં, હજુ પણ સુધારણા માટેના ક્ષેત્રો છે. પ્રથમ, પી. એ. એફ. સી. ની ઊંડાઈ મર્યાદિત છે અને તેનું પરીક્ષણ માત્ર મનુષ્યની સુપરફિસિયલ ત્વચામાં કરવામાં આવ્યું છે જે ફેફસાં અથવા આંતરડા જેવી વધુ કેન્દ્રિય રીતે સ્થિત ગાંઠો માટે મુશ્કેલી ઊભી કરી શકે છે. બીજું, જોકે પ્રારંભિક માઉસ મોડેલોએ નેનોપાર્ટિકલ લેબલિંગ સાથે અસરકારકતા દર્શાવી છે, આ ઇમેજિંગ પદ્ધતિની સલામતીની ખાતરી આપવા માટે ચોક્કસ કેન્સર પ્રકારનાં લેબલિંગ અને રંગની આડઅસરોનો વધુ ઊંડાણપૂર્વક અભ્યાસ કરવાની જરૂર છે. સંદર્ભો બાયોમેડિકલ એન્જિનિયરિંગ