Прорыв в онкологии: ученые создали микроскопические датчики, которые в считанные минуты обнаруживают рак
Международная команда исследователей представила технологию, которая может изменить подход к диагностике и мониторингу онкологических заболеваний. Ученые из Университета Аделаиды (Австралия) и Штутгартского университета (Германия) разработали микроскопические сенсоры, способные одновременно отслеживать несколько биомаркеров в организме, что позволяет выявлять рак на молекулярном уровне.
Сенсоры, толщина которых не превышает толщины волоса, изготовляются с помощью быстрой 3D-микропечати непосредственно на кончике оптического волокна. Они направлены на определенные биомаркеры и способны одновременно регистрировать несколько сигналов, включая изменения температуры и химического состава среды.
Молекулы при контакте с продуктами жизнедеятельности раковых клеток излучают свет. Его интенсивность прямо пропорциональна концентрации опухолевых клеток. Ученые уверены, что вставляя датчики в ткани и измеряя количество излучаемого света, можно будет определить наличие рака.
«Очень сложно одновременно измерять или обнаруживать разные сигналы в живой среде, такой как человеческое тело, — объясняет ведущий исследователь проекта, доцент Шахрам Афшар из Института фотоники и передового зондирования Университета Аделаиды. — Когда вы можете измерить только один биомаркер за раз, трудно определить, вызвано ли изменение раком или другой проблемой. Наш метод может стать настоящей революцией в медицине, ведь он способен предоставлять медицинским специалистам точную информацию почти мгновенно».
В перспективе ученые планируют расширить спектр биомаркеров и выявлять изменения уровня pH, окислительно-восстановительных процессов и т.п. Усовершенствование технологии может привести к появлению медицинских инструментов следующего поколения, которые отслеживают заболевание, направляют лечение и мониторят организм в режиме реального времени. Клиническое применение методики, скорее всего, станет доступным в течение следующих десяти лет.
Исследование опубликовано в научном журнале Advanced Optical Materials.