Инженеры Технологического института Джорджии и Стэнфордского университета создали небольшое автономное устройство с растягивающимся / гибким датчиком, который можно прикрепить к коже для измерения изменения размера опухолей под кожей. Неинвазивное устройство с батарейным питанием чувствительно до одной сотой миллиметра (10 микрометров) и может передавать результаты в приложение для смартфона по беспроводной сети в режиме реального времени одним нажатием кнопки. Статья об этом опубликована на портале MedicalXpress.
По словам разработчиков, с практической точки зрения их устройство, получившее название FAST за “Гибкий автономный датчик, измеряющий опухоли”, представляет собой совершенно новый, быстрый, недорогой, удобный и точный способ проверки эффективности лекарств от рака. В более широком масштабе это может привести к появлению новых перспективных направлений в лечении рака.
Каждый год исследователи тестируют тысячи потенциальных лекарств от рака на мышах с подкожными опухолями. Немногие добираются до пациентов-людей, и процесс поиска новых методов лечения идет медленно, потому что технологии измерения регрессии опухоли после медикаментозного лечения требуют недель, чтобы получить ответ. Присущие опухолям биологические вариации, недостатки существующих методов измерения и относительно небольшие размеры образцов делают скрининг лекарств сложным и трудоемким.
“В некоторых случаях наблюдаемые опухоли необходимо измерять вручную с помощью штангенциркуля”, – рассказывает Алекс Абрамсон, первый автор исследования и недавний постдок в лаборатории Чжэнань Бао в Стэнфордской инженерной школе, а ныне доцент Технологического института Джорджии.
Использование металлических щипцеобразных штангенциркулей для измерения мягких тканей не является идеальным, а радиологические подходы не могут обеспечить непрерывные данные, необходимые для оценки в режиме реального времени. FAST может обнаруживать изменения объема опухоли в минутном масштабе времени, в то время как измерения с помощью штангенциркуля и биолюминесценции часто требуют недельных периодов наблюдения, чтобы определить изменения размера опухоли.
Датчик FAST состоит из гибкого и эластичного полимера, похожего на кожу, который включает в себя встроенный слой золотых схем. Он подключен к небольшому электронному рюкзаку, разработанному бывшими аспирантами и соавторами Ясиром Кханом и Наодзи Мацухиса. Устройство измеряет нагрузку на мембрану — насколько она растягивается или сжимается — и передает эти данные на смартфон. С помощью FAST backpack потенциальные методы лечения, связанные с уменьшением размера опухоли, могут быть быстро и уверенно исключены как неэффективные или ускорены для дальнейшего изучения.
Исследователи говорят, что новое устройство предлагает по крайней мере три значительных прогресса. Во-первых, оно обеспечивает непрерывный мониторинг, поскольку датчик физически подключен к мыши и остается на месте в течение всего периода эксперимента. Во-вторых, гибкий датчик обволакивает опухоль и, следовательно, способен измерять изменения формы, которые трудно заметить другими методами. В-третьих, FAST является автономным и неинвазивным. Он подключается к коже, подобно пластырю, работает от батареи и функционирует по беспроводной сети. Мышь может свободно перемещаться, не обремененная устройством или проводами.
