Αναγνώριση καρκινικών κυττάρων σε ιστούς του παχέος εντέρου με φασματοσκοπία Raman

Δημακοπούλου, Άλκηστη; Dimakopoulou, Alkisti

dc.contributor.author	Δημακοπούλου, Άλκηστη	el
dc.contributor.author	Dimakopoulou, Alkisti	en
dc.date.accessioned	2022-11-02T08:44:25Z
dc.date.available	2022-11-02T08:44:25Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56067
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23765
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Μικροσυστήματα και Νανοδιατάξεις”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Καρκίνος παχέος εντέρου	el
dc.subject	Φασματοσκοπία Raman	el
dc.subject	Φωταύγεια ιστών	el
dc.subject	Θερμοστατούμενες διατάξεις	el
dc.subject	Colon cancer	en
dc.subject	Raman spectroscopy	en
dc.subject	Fluorescence	en
dc.subject	thermostatic devices	en
dc.title	Αναγνώριση καρκινικών κυττάρων σε ιστούς του παχέος εντέρου με φασματοσκοπία Raman	el
dc.title	Identification of cancer cells in colon tissues using Raman spectroscopy	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Φυσική	el
heal.classification	Physics	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-06-29
heal.abstract	Ο καρκίνος του παχέος εντέρου είναι η τρίτη πιο συνηθισμένη μορφή κακοήθειας και η δεύτερη πιο θανατηφόρα. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να αναπτυχθούν σύγχρονες τεχνικές για τη μη επεμβατική, ασφαλή και ακριβή διάγνωσή του, ούτως ώστε να μπορεί να ανιχνεύεται σε πρώιμο στάδιο και να αντιμετωπίζεται έγκαιρα. Η φασματοσκοπία Raman είναι μια από τις πολλά υποσχόμενες μεθόδους που μπορεί να βοηθήσει όχι μόνο στην έγκαιρη διάγνωση αλλά και στην αποτελεσματικότερη θεραπεία του καρκίνου του παχέος εντέρου. Δεδομένου ότι η κυριότερη αντιμετώπισή του είναι η χειρουργική αφαίρεση, η άμεση εντός του χειρουργείου διάκριση των καρκινικών περιοχών θα επιτρέψει την ακριβή αφαίρεση μόνο του πάσχοντος τμήματος, εξασφαλίζοντας στον ασθενή την καλύτερη δυνατή ποιότητα ζωής. Στο πλαίσιο αυτό κινούνται και οι έρευνες του προγράμματος ΒΙΟΦΑΣΜΑ μέρος του οποίου αποτελεί η παρούσα εργασία. Πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις σε 2 φασματόμετρα Raman:1) στο ΕΜΠ με laser διέγερσης στα 532nm και 2) στο ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» με laser διέγερσης στα 514,5nm. Τα δείγματα προήλθαν από χειρουργικές επεμβάσεις αφαίρεσης καρκίνου του παχέος εντέρου και του ορθού που πραγματοποιήθηκαν στο Πανεπιστημιακό Γενικό Νοσοκομείο «Αττικόν». Από συνολικές μετρήσεις σε 160 σημεία (88 σε υγιείς ιστούς και 72 σε καρκινικούς), εδώ παρουσιάζονται ενδεικτικά τα 56 φάσματα με τις μεγαλύτερες εντάσεις (28 υγιή και 28 καρκινικά). Γίνεται διάκριση των φασμάτων που προκύπτουν από υπόλευκες, έντονα λευκές και ερυθρές περιοχές των δειγμάτων. Παρουσιάζονται και αναλύονται οι κύριες κορυφές που εμφανίζονται στις φασματικές περιοχές 900-1750 cm-1 και 2800-3200 cm-1 και οι διαφορές μεταξύ φασμάτων καρκινικών και υγιών ιστών. Επίσης, παρουσιάζεται η σχεδίαση, η κατασκευή και ο έλεγχος ειδικής ψυκτικής συσκευής βασισμένης σε θερμοηλεκτρικό στοιχείο Peltier, που προσαρμόζεται στο εστιακό επίπεδο του μικροσκοπίου. Η συσκευή επιτρέπει τη θερμοστάτιση του ιστού σε χαμηλές θερμοκρασίες με αποτέλεσμα να αποφεύγεται η γρήγορη αφύγρανση του ιστού και να παραμένει σταθερή η εστίαση της δέσμης laser κατά τη διάρκεια των μετρήσεων. Η έρευνα αυτή δείχνει ότι η φασματοσκοπία Raman με διέγερση στο ορατό δίνει σημαντικές φασματικές πληροφορίες ειδικά από τις περιοχές αγγείωσης των ιστών παρότι απαιτούνται περαιτέρω έρευνες ώστε να εξαχθούν ασφαλή συμπεράσματα που θα πιστοποιούν φασματικές διαφορές μεταξύ υγιών και καρκινικών ιστών.	el
heal.abstract	Colon cancer is the third most common form of malignancy and the second most deadly. Therefore, it is necessary to develop modern techniques for its non-invasive, safe and accurate diagnosis, so that it can be detected at an early stage and treated in a timely manner. Raman spectroscopy is one of the most promising methods that can help not only in the early diagnosis but also in the most effective treatment of colon cancer. Since the main treatment is surgical removal, the immediate in-surgery identification of the cancerous areas will allow the accurate removal of strictly the affected part, ensuring that the patient will maintain the better possible quality of life. BIOPHASMA research program is focusing in this context, and the work presented here is a part of that project. Measurements were performed on 2 Raman spectrometers: 1) at NTUA with laser excitation at 532nm and 2) at NCSR "Demokritos" with laser excitation at 514.5nm. The samples were received from colon and rectal cancer surgeries performed at the University General Hospital "Attikon". Totally 160 regions (88 in healthy tissues and 72 in cancerous) were examined by Raman and the 56 spectra with the highest intensities (28 healthy and 28 cancerous) are presented here. The spectra resulting from pale-white, intense white and reddish regions of the samples are presented separately. The main peaks that appear in the 900-1750 cm-1 and 2800-3200 cm-1 spectral regions and the differences between the spectra of cancerous and healthy tissues are presented and analyzed. Furthermore, a specialized compact thermostatic device based on a Peltier plate was designed, assembled and tested. The device was used under the microscope for stabilizing the temperature of the tissues in order to avoid focus drift during measurements originating from the tissues dehydration. This research shows that Raman spectroscopy, with excitation in the visible range, gives important spectral information of colorectal tissues especially from the vascularization sites, although further research is needed to draw safe conclusions that will certify spectral differences between healthy and cancerous tissues.	en
heal.advisorName	Κόντος, Αθανάσιος	el
heal.committeeMemberName	Κόντος, Αθανάσιος	el
heal.committeeMemberName	Ράπτης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Ζεργιώτη, Ιωάννα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	110 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false