Teraherce rozświetlą profilaktykę nowotworów skóry

Innowacyjne urządzenie wykorzystujące promieniowanie terahercowe, przeznaczone do wczesnego wykrywania zmian nowotworowych skóry  jest przedmiotem intensywnych prac naukowców z Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej.

Badania mają na celu wprowadzenie optyki dyfrakcyjnej do urządzeń działających w zakresie fal terahercowych. Specjalnie zaprojektowane struktury dyfrakcyjne zostaną wykorzystane w urządzeniu oświetlającym ludzką skórę w celu sprawdzenia czy dana zmiana ma charakter nowotworowy, czy też nie.

Opracowywane struktury dyfrakcyjnej optyki terahercowej są lekkie i cienkie, dzięki czemu możliwym staje się stworzenie mniejszego urządzenia w porównaniu do rozwiązań bazujących na optyce refrakcyjnej (tzw. soczewki grube, które znamy z wizyty u okulisty), czy też refleksyjnej (wykorzystującej zwierciadła). Dzięki zastosowaniu analizy komputerowej uzyskujemy skomplikowane struktury o pożądanej powierzchni aktywnej, które jednocześnie są pozbawione niekorzystnych efektów brzegowych. Korzystając z technologii druku 3D możemy łatwo i szybko zmieniać parametry struktury w zależności od jej przeznaczenia – mówi kierownik projektu dr inż. Agnieszka Siemion.

Uczeni projektują dyfrakcyjny układ oświetlający o dużej jednorodności oświetlającej wiązki oraz dyfrakcyjny układ skupiający promieniowanie w plamkę o dużej gęstości mocy wraz z układem przekierowującym na detektor promieniowanie odbite pod różnym kątem. Takie rozwiązanie pozwoli na obrazowanie nie tylko powierzchni skóry, ale również jej głębszych warstw.

Opracowanie kompaktowej optyki dyfrakcyjnej dla zakresu częstotliwości terahercowej jest głównym celem projektu. Projektowane urządzenie do różnicowania skórnych zmian nowotworowych od tkanek zdrowych może stanowić przełom w profilaktyce nowotworowej.

Promieniowanie terahercowe jest niejonizujące, a zatem zgodnie z obecnym stanem wiedzy w żaden sposób nie uszkadza komórek. Pacjent bez konieczności wizyty lekarskiej uzyska informację, czy dana zmiana jest niepokojąca i wymaga dalszej diagnostyki. Układ optyczny w konfiguracji odbiciowej został już opracowany. Obecnie projektujemy kolejne struktury. Następnym krokiem będzie nawiązanie współpracy z firmą technologiczną, która w łączności z branżą medyczną przeprowadzi niezbędne testy i badania kliniczne- podsumowuje dr Siemion.

Projekt pn.: „T-SKIN – Terahercowe wielozadaniowe dyfrakcyjne urządzenie poprawiające obrazowanie nowotworów skóry” (nr LIDER/11/0036/L-9/17/NCBR/2018) jest realizowany w ramach IX edycji programu LIDER Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.

Joanna Laskowska