Hệ thống Nghiên cứu liệu pháp Proton để chữa trị ung thư đầu tiên trên thế giới

Nhóm PRECISE GROUP tại Đại học Manchester, Christie NHS Foundation Trust và hãng Don Whitley Scientific đã công bố hệ thống điều chỉnh môi trường Biến đổi sinh học bằng tia phóng xạ Proton đầu tiên trên thế giới với cánh tay rô-bốt tích hợp, sẽ được sử dụng để nghiên cứu các phương pháp điều trị ung thư. Trung tâm Trị liệu bằng Tia Proton tại The Christie, Manchester, là trung tâm trị liệu bằng chùm tia proton năng lượng cao NHS đầu tiên ở Vương quốc Anh. Trong cơ sở có một phòng nghiên cứu chuyên dụng, được tài trợ bởi Quỹ Christie, nơi mà hệ thống làm việc DWS- Whitley Workstation mới này sẽ được vận hành. Hệ thống sẽ được làm việc với cánh tay rô-bốt tích hợp và được tài trợ bởi quỹ CRUK Manchester Major Center.

Liệu pháp Tia Proton (PBT) là một hình thức xạ trị tiên tiến sử dụng chùm proton năng lượng cao, thay vì tia X năng lượng cao, để thực hiện xạ trị. PBT hướng việc điều trị bằng bức xạ đến chính xác nơi cần thiết mà ít gây tổn thương cho các mô xung quanh.

Một vài năm trước, Don Whitley Scientific đã được PRECISE GROUP (trong ảnh) quan tâm để hợp tác tạo ra một hệ thống làm việc chuyên dụng cho phép tiến hành nhiều thí nghiệm trong điều kiện thiếu oxy một cách nhanh chóng và hiệu quả.

Giám đốc thiết kế của DWS, Evan Kitsell, nhận xét: “Chúng tôi rất vui khi được PRECISE GROUP tại Đại học Manchester mời cộng tác với họ trong việc phát triển hệ thống thay đổi môi trường đầu tiên thuộc loại này. Chúng tôi đã làm việc rất chặt chẽ với họ để đảm bảo rằng giao thức ưa thích của họ có thể được cung cấp trong Hệ thống Whitley. Thật tuyệt vời khi biết rằng dự án này sẽ thúc đẩy sự hiểu biết về cách tốt nhất để sử dụng PBT trong cuộc chiến chống ung thư đang diễn ra.”

Hệ thống  kiểm soát oxy theo mức tăng từ 0,1% lên đến 20%; carbon dioxide với mức tăng 0,1% lên đến 15%; và độ ẩm tương đối lên đến 80%. Các nhà nghiên cứu có thể thiết lập các điều kiện lý tưởng cho các thí nghiệm của họ, điều cần thiết để nghiên cứu phản ứng của các tế bào thiếu oxy đối với chiếu xạ proton hoặc tia chớp proton. Trong hệ thống biến đổi môi trường tia proton, có một hệ thống giá đỡ mà người dùng nạp sẵn tối đa 36 mẫu chứa trong các đĩa nhiều giếng và/hoặc bình nuôi cấy mô. Hệ thống làm việc kết hợp với rô-bốt công nghiệp đa trục, chính xác để có thể lấy mẫu từ hệ thống giá đỡ, chịu tác động của chùm tia và sau đó quay trở lại giá đỡ. Sự sắp xếp này giúp tự động hóa quy trình thử nghiệm để có thể thực hiện số lượng thử nghiệm lớn nhất có thể, trong các điều kiện có thể lặp lại và trong thời gian ngắn nhất có thể mà không cần đến sự can thiệp của con người

Giáo sư Karen Kirkby từ Đại học Manchester và The Christie cho biết: “Chúng tôi thực sự rất thích làm việc với Don Whitley Scientific trong dự án này. Chúng tôi bị cuốn hút bởi cách tiếp cận của họ đối với việc phát triển sản phẩm, đó là sự kết hợp giữa việc dành thời gian để hiểu nhu cầu của chúng tôi, động não, tạo mô hình truyền thống, tạo mô hình 3D theo tiêu chuẩn công nghiệp. Nhóm DWS đã vượt xa kỳ vọng để hệ thống được cung cấp vượt quá mong đợi của chúng tôi. Chúng tôi hy vọng sẽ bắt đầu các thử nghiệm trong vài tuần tới mà chúng tôi đã mong chờ thực hiện bấy lâu nay.”

Điều cực kỳ quan trọng là hệ thống biến đổi môi trường đầu tiên thuộc loại này nên được lắp đặt ở Manchester, nơi mà hạt proton được Ngài Ernest Rutherford phát hiện vào đầu Thế kỷ 20. Tiềm năng điều trị bệnh nhân bằng proton đã được nhận ra từ giữa những năm 1940.

Hệ thống được sự dụng trên hình là hệ thống tủ vi hiếu khí H135 HEPA kết hợp với máy phát tia proton nhằm mô phỏng điều kiện môi trường trong cơ thể sống trong tế bào có khả năng điều khiển chính xác các thông số môi trường gồm O2, CO2, N2, được trang bị thêm bộ lọc HEPA đảm bảo môi trường không bị nhiễm, sức chứa của tủ là 900 Lít, có thể chứa thêm các phụ kiện khác bao gồm: Kính hiển vi, máy chụp ảnh tế bào, máy đọc đĩa...