Имплантируемый биосенсор может следить за ходом терапии рака

Просмотров: 90

Опубликовано 10.08.2015, 18:50 (мск) Клара Галиева в Новости, Онкология

Очень плохая статьяПлохая статьяТак себе статьяХорошая статьяОтличная статья (Читатели ещё не оценили запись, станьте первым!)
Загрузка...
Биосенсор, рак

Имплантируемый биосенсор может следить за ходом терапии рака. Фото: MIT News

У вас больше шансов выиграть войну, если у вас есть хорошая разведка, которая держит в курсе, что происходит за вражеской линией. Это также относится и к борьбе против рака. В данном случае бесценным инструментом будет имплантируемый биосенсор, который дает последнюю актуальную информацию о состоянии опухоли.

Для мониторинга рака врачи в настоящее время опираются на результаты магнитно-резонансной томографии (МРТ) и других технологий сканирования, а также анализа биопсии тканей. Но эти методы могут предложить только снимок. Кроме того, в случае с биопсией, есть предел тому, сколько раз вы можете проводить рискованную процедуру, чтобы взять образец ткани.

Теперь исследователи из Массачусетского технологического института интегративных исследований рака разработали имплантируемое устройство, которое может предоставить показания о состоянии опухоли. Такое устройство дает врачам возможность изменять дозирование терапии и, возможно, уменьшить ненужные побочные эффекты.

Один из разработчиков Майкал Сима (Michael Cima), профессор в области машиностроения и ведущий автор исследования, говорит: «Мы хотели сделать устройство, которое даст нам химический сигнал о том, что происходит в опухоли. Не надо ждать месяцы, чтобы увидеть, уменьшается опухоль или нет, вы это можете увидеть это сразу».

Биосенсор работает путем мониторинга двух биомаркеров: рН (мера кислотности) и растворенного кислорода. Они показывают, как опухоль реагирует на лечение. Когда химиотерапия начинает действовать, опухолевая ткань становится более кислой.

«Вы можете увидеть химическую реакцию прежде, чем узнаете, что опухоль на самом деле уменьшается», — говорит профессор Сима.

Он объясняет, что некоторые методы лечения вызывают иммунный ответ, и врач может предположить, что опухоль увеличивается, когда на самом деле лечение вступает в силу.

Измеряя растворенный кислород, биосенсор позволяет врачам определить соответствующую дозу для лечения, так как опухоль увеличивается при низком содержании кислорода (гипоксии).

Крошечный биосенсор настолько мал, что помещается на кончике иглы для биопсии. Он изготовлен из биосовместимого пластикового корпуса, охватывающего 10 мл химических веществ контраста, обычно используемых в МРТ, и электроники для отправки показаний к внешнему устройству. Сила устройства зависит от внешнего считывателя.

Чтобы получить информацию, устройство посылает серию импульсов, что вызывает датчик к сигналам «Ring Back», которые интерпретируются с помощью компьютера, подключенного к устройству. Компьютер превращает сигналы от датчика в информацию, которая показывает изменения в уровнях биомаркеров.

Чтобы проверить устройство, ученые имплантировали его крысам. Испытания показали, что датчики могут отправить быстрые, точные, надежные сигналы о рН и концентрации кислорода в ткани.

Теперь исследователи хотят увидеть, насколько хорошо датчик измеряет показания рН в течение длительного периода, чтобы использовать их для мониторинга состояния пациентов на протяжении многих лет.

«Тысячи людей продолжают жить, потому что имеют имплантируемую электронику, такую как кардиостимуляторы и дефибрилляторы», — говорит профессор Сима. «Мы делаем эти датчики из материалов, которые присутсвуют в долгосрочных имплантатах и, учитывая, что они так малы, думаю, что с ними не будет проблем».

Исследователи считают, что биосенсор можно применять и в других областях, например, в науке об окружающей среде можно использовать их для измерения растворенного кислорода или рН в пруду или озере.

Подробнее в научной статье:

Vassiliou C. C., Liu V. H., Cima M. J. Miniaturized, biopsy-implantable chemical sensor with wireless, magnetic resonance readout //Lab on a Chip. — 2015. — Т. 15. — №. 17. — С. 3465−3472.


Клара Галиева (3885 Статей)

Должность — Автор новостного блока.

Врач-невропатолог. г. Санкт-Петербург.