Имплантируеми биосензор може да следите хода на лечението на рака

Вие имате по-големи шансове да спечели войната, ако имате добро разузнаване, която Ви информира за врага. Този принцип се отнася и за борбата срещу рака. В тази ситуация, безценен инструмент може да се имплантира биосензор, който изпраща най-новата информация за текущото състояние на тумора и как тя се повлиява от лечението.

Сензорът се поставя на върха на иглата за биопсия

Това е целта на учени от Масачузетския технологичен институт в Кеймбридж, Масачузетс, които са се развили на такова устройство, и това е описано в Labon списание Chip.

За проследяване на отговора на лечението на рак, клиницистите понастоящем разчитат на резултатите от ядрено-магнитен резонанс и други образни техники, както и тъкан биопсия.

Но тези техники могат да предоставят само една снимка, която е в миналото в момент, когато резултатите от извършения анализ. В допълнение, в случай на биопсия, има лимит на това колко пъти може да нахлуе в тялото чрез рискована процедура, за да вземе проба.

Сега изследователи от Института за ракови изследвания интегративна Кох, базирани в Масачузетския технологичен институт са разработили устройство за имплантиране, която обещава да предоставят данни за състоянието на тумора в реално време. Такова устройство осигурява лекарите да променят дозата на лекарства и потенциално намаляване на нежелани странични ефекти.

Един от разработчиците, Майкъл Cima, професор по инженерство и старши автор на изследването, заяви: "Искахме да създадем устройство, което може да ни даде химически сигнал, че има тумор. Вместо да изчака в продължение на месеци, когато можете да видите, че туморът е намалена, можете да получите ранните индикатори и да видим дали се движите в правилната посока. "

Биосензорът наблюдава рН и разтворения кислород

Биосензорът следи две биомаркери: рН (стойност киселина) и разтворен кислород. Тези ценни показатели как туморът е в отговор на лечението. Ако химиотерапия започва да се осъществи туморна тъкан става по-киселинна.

"Може да се наблюдава многократно химична реакция, преди вие ще видите, че туморът е действително намалява," - казва професор Cima. Той обяснява, че в действителност, някои лекарства може дори да започнат имунната реакция, която причинява възпаление, което, от своя страна, може да доведе до факта, че тя ще изглежда така, сякаш туморът расте. И в действителност, това е ефекта от лечението.

Измерване на разтворения кислород биосензорната помощ лекарите определят подходящата доза на третиране тумори растат в условията на ниско кислород (хипоксия).

Tiny биосензор е толкова малка, че е поставен на върха на иглата за биопсия. Тя е изработена от биосъвместим пластмасов корпус, обхващащ 10 ml химически разлика, обикновено се използва в MRI и някои електроника за изпращане на показанията на външно устройство.

мощност на устройството зависи от външен читателя. Устройството разполага с малка бобина, а през читателят - страхотно. Електрически ток намагнетизира бобина в читателя, който, чрез процес, наречен взаимното индуктивност на таксите за сензорна бобина, когато той по-нататък.

За да получите по четене, читателят изпраща поредица от импулси, които водят до това, че сензорът изпраща сигнали, които се интерпретират от компютър, свързан към читателя. Компютърът се превръща сигналите от сензора за показателите, които сочат към промените на нивата на биомаркери.

Тестовете показаха, че биосензор - бърза, точна и надеждна устройство

За да тествате устройството, учените го имплантирани в плъхове. Тестовете показват, че тези сензори могат да изпращат бърза, точна и надеждни сигнали около рН и концентрация на кислород в тъканите.

Сега учените искат да видят колко добре сензора измерва изменението на рН в продължение на дълги периоди от време. "Искам да се поставят пробите, така че да можем да ги използваме, за да наблюдава реакцията на тумора," - казва професор Cima.

Той прогнозира, че датчиците се използват за следене на състоянието на пациентите в продължение на много години.

"Има хиляди хора, които са живи днес, тъй като те са имплантирани електронни устройства - като например сърдечни пейсмейкъри и дефибрилатори, - казва проф Cima. - Ние правим сензорите на материалите, от които да се правят тези дългосрочни импланти. И като се има предвид факта, че те са много малки, аз не мисля, че ще доведе до проблеми. "

Като съдейства при рак е основният акцент на работата им, учените да видят други приложения на биосензори и биха искали да работят с учени от други области като науката за околната среда. Професор Cheema обясни: "Например, можете да използвате устройството за измерване на разтворен кислород или рН в много различни области на изкуствено или естествено езеро. Мисля, че тези сензори могат да донесат много данни за мониторинг на околната среда. "