サイマティクスは、外科医が腫瘍除去のためにがん細胞を識別するのに役立つ可能性がある

サイマティクスは、長年にわたり研究者を魅了してきた学問です。このたび、ある科学者が、この現象を利用して、がんの標的治療を強化する実用的な方法を発見しました。

サイマティクスとは、音が水や粒子状物質と接触したときに自然に生じる幾何学模様のことで、1967年にスイスの研究者ハンス・ジェニーによって考案された。ジェニーは、音波発振器に接続した金属板の上に砂や液体を置いたときに現れるパターンを記録したのです。

現在、音響物理学者のJohn Stuart Reidは、ラトガース大学のSungchul Ji博士と提携し、サイマティックイメージングを健康な細胞と比較してがん細胞の識別に応用しています。2人は、この技術を開発することで、外科医が腫瘍を切除する際に、がん細胞をより正確に狙えるようにしたいと考えています。

「サイマスコープで行うのは、医療用の純水の表面や水面下に音を刻み込み、特定の照明技術でそれを可視化することです。外科医が腫瘍を完全に除去するのは、実はとても難しいことなのです」とリードは言います。

このような技術は、腫瘍の外科的除去を必要とするあらゆる手術に役立ちますが、特に脳外科手術や、健康な細胞を慎重に操作しなければならない非常に繊細な領域では、画期的な技術になるでしょう。

では、健康な細胞と比較して、がん細胞はどのように見えるのでしょうか？

「私たちが発見したのは、がん細胞の音は一般的にかなり歪んでいて、主観的には醜いと言えるかもしれません」とリードは述べています。「一方、健康な細胞の音は、一般的に調和的な音であるため、生成されるパターン、つまりサイマティックパターンは、比較すると非常に対称的である。細胞は呼吸をしているので、文字通り、常に音を出しているのです。実は、可聴域で歌っているというのは、とても興味深いことなんです」。

“つまり、もし私たちがその音を聞くことができたら、まあ実際に私たちは気が狂いそうになるのではないでしょうか？だから、聞こえなくて当然なんだけど、しかし、彼らは文字通り可聴域にいる。ただ、その音を聴くための道具があるかどうか、そして、その音を増幅して聴くことができるかどうかが問題なのです」。

リードと彼の同僚は、癌の標的手術のためにCymascopeの開発を続けていますが、彼らはまた、複数の科学分野にわたるこの技術の他の多くのアプリケーションを調べています。

「私たちは、音を可視化するという点で、科学における新たな革命の、まさに始まりにいるのです。「というのも、音は事実上すべての科学を支えているからです。生物学を考えてみても、私たちの体の中で常に起こっている生化学的な反応は、原子的な観点から考えると、すべて音に基づいているのです。ですから、音を可視化することは、ほとんどすべての科学に新しい洞察を得るための本当に素晴らしい方法なのです。