NAUJAS NEŠIOJAMAS PRIETAISAS GALI TIKSLIAU NUSTATYTI VĖŽĮ

Mičigano universiteto mokslininkai sukūrė ir dabar išbando prietaisą, kurį jie vadina „tiksliosios medicinos įsikūnijimu“ ir kuris aptinka cirkuliuojančio kraujo vėžį.

Pastarosios pastangos sukurti nešiojamąjį prietaisą, kuris galėtų aptikti vėžį kraujyje, rodo daug žadančią.

„Niekas nenori pasidaryti biopsijos“, - sako daktaras Danielis Hayesas, Stuartas B. Padnosas, Mičigano universiteto Rogelio vėžio centro Ann Arbore krūties vėžio tyrimų profesorius.

Biopsijos yra invazinės ir gali būti nepatogios, tačiau šiuo metu tai yra tiksliausias metodas nustatyti, ar žmogus serga vėžiu.

Tačiau dr. Hayesas siūlo: „Jei iš kraujo gautume pakankamai vėžinių ląstelių, galėtume jas panaudoti norėdami sužinoti apie naviko biologiją ir tiesioginę pacientų priežiūrą“.

Dr. Hayesas ir jo komanda neseniai sukūrė nešiojamąjį prietaisą, galintį „filtruoti“ cirkuliuojantį kraują vėžio ląstelėms, kuris, jei jis atliks visus testus, galėtų pakeisti skystas biopsijas, kai sveikatos priežiūros specialistai ima asmenų kraujo ar šlapimo mėginius, norėdami ieškoti vėžys.

Vėžio navikai išskiria ląsteles į kraują, o tai reiškia, kad bent jau teoriškai, paimdamas kraujo mėginį ir jį analizuodamas, specialistas turėtų sugebėti nustatyti vėžį.

Tačiau tai yra lengviau pasakyti, nei padaryti, nes net ir žmonėms, turintiems piktybinius navikus, kraujo mėginiai gali daug neatskleisti arba nieko neatskleisti, nes vėžinės ląstelės, kurių navikai išsiskiria į kraują, greitai cirkuliuoja ir gali nepasirodyti vienas kraujo mėginys.

Dėl šios komplikacijos dr. Hayesas ir jo kolegos iš Mičigano universiteto sugalvojo prietaisą, kuris galėtų atlikti visą skystos biopsijos tyrimą, bet iš tikrųjų „nuskaitydamas“ kraują dėl vėžinių ląstelių.

Kol kas komanda išbandė šį prietaisą su šunimis ir praneša apie išvadas žurnale Gamtos komunikacijos.

Efektyvaus dizaino iššūkiai

Tyrėjai paaiškina, kad nors dauguma vėžinių ląstelių, kurios patenka į kraują, ilgai neišgyvena, išgyvenančios gali patekti į skirtingas kūno dalis ir suformuoti naują, metastazavusį naviką.

Nešiojamas prietaisas yra maždaug 2 x 2,75 x 1 colio.
Vaizdo kreditas: Tae Hyun Kim, Ph.D.

Dėl šios priežasties svarbu kuo greičiau nustatyti vėžį ir tinkamai jį gydyti, neleidžiant jam plisti ir dar labiau pakenkti.

Kai jie nusprendė išbandyti nešiojamą prietaisą kraujo vėžio ląstelėms tikrinti, daktaras Hayesas ir jo kolegos susidūrė su daugybe kliūčių, kurias turėjo apeiti.

Pirma, prietaisas yra maždaug 2 x 2,75 x 1 colio dydžio, tačiau jis turi atitikti visas kraujo patikros ir analizės technologijas, kurios paprastai yra tokios pat mašinos kaip stalas. Tada jie turėjo rasti būdų, kaip padaryti šį nešiojamą prietaisą efektyvų ir saugų.

„Sudėtingiausios dalys buvo visų komponentų integravimas į vieną įrenginį ir tada užtikrinimas, kad kraujas ne krešės, kad ląstelės neužkemš lusto ir kad visas prietaisas yra visiškai sterilus“, - aiškina pirmasis tyrimo autorius. , Tae Hyun Kim, Ph.D.

Komanda sugalvojo keletą šių problemų kūrybiškų sprendimų. Pirma, jie rado būdą, kaip per prietaisą tekantį kraują sumaišyti su antikoaguliantu (antikoaguliantu) - heparinu. Tada jie sugalvojo, kad prietaisas išliktų sterilus, nepaveikdamas mikroschemoje esančių antikūnų, kurie padeda nustatyti vėžines ląsteles.

Kalbant apie lustą, kuris yra šio prietaiso šerdis, mokslininkai paaiškina, kad jis naudoja grafeno oksidą, kad sukurtų „filtravimo“ mechanizmus su antikūnais, kurie sugeba užfiksuoti daugiau kaip 80 procentų vėžio ląstelių, esančių kraujyje.

„Tiksliosios medicinos įsikūnijimas“

Norėdami išbandyti šį prietaisą, mokslininkai dirbo su sveikais šunimis, kuriems jie suleido žmogaus vėžio ląstelių. Komanda patikina, kad šis gydymas neturi ilgalaikio poveikio gyvūnams, kurių imuninė sistema pašalina svetimas ląsteles per kelias valandas po injekcijos.

Savo eksperimente tyrėjai per pirmąsias porą valandų po vėžio ląstelių injekcijos šunims skyrė švelnius raminamuosius vaistus, o tada jie pritaikė atrankos įtaisus.

Be to, komanda kas 20 minučių surinko kiekvieno gyvūno kraujo mėginius ir atskirai patikrino vėžio ląsteles, naudodama tos pačios konstrukcijos žetonus, kuriuos įdėjo į eksperimentinius prietaisus.

Tyrėjai nustatė, kad nešiojamas prietaisas nustatė ir surinko 3,5 karto daugiau vėžinių ląstelių mililitre kraujo nei tas pats lustas, kai „nuskaitydami“ kraujo mėginius in vitro.

„Skirtumas tarp saugumo kameros, kuri kas penkias minutes fotografuoja durų vaizdą ar filmuoja. Jei įsibrovėlis patenka tarp momentinių nuotraukų, jūs apie tai nežinotumėte “, - sako tyrimo bendraautorė Sunitha Nagrath, daktarė.

Būsimų tyrimų metu mokslininkai siekia patobulinti nešiojamą prietaisą, padidindami jo kraujo apdorojimo greitį. Norėdami tai išbandyti toliau, realistiškesniame kontekste tyrėjai planuoja jį naudoti šunims, kurie jau serga vėžiu.

Nors naujasis prietaisas iki šiol parodė daug pažadų, daktaras Hayesas mano, kad dar reikia šiek tiek laiko, kol jis taps prieinamas žmonėms. Jis mano, kad komanda gali atlikti klinikinius tyrimus su dalyviais per 3–5 metus.