Разработан биохимический сенсор для отслеживания рака в реальном времени

Фото: Vassiliou, Liu, Cima/MIT

В арсенале онкологов присутствует большое количество методов для борьбы с болезнью. Однако долгое время не существовало надежной технологии для отслеживания реакции новообразования на терапию в реальном времени, а это крайне важно для лечения: изменения химических параметров опухоли могут рассказать о том, насколько рак «хорошо себя чувствует». Их можно определить с помощью биопсии, но, в силу ее инвазивного характера, она считается сравнительно рискованной процедурой, и ее использование стараются минимизировать. 

Группа ученых из Института Коха по интегративным онкологическим исследованиям при Массачусетском технологическом институте (MIT’s Koch Institute for Integrative Cancer Research) разработала крошечный биохимический датчик, который можно имплантировать в опухолевую ткань во время первичной биопсии. Сенсор по беспроводной связи передает данные о состоянии опухоли на внешнее расшифровывающее устройство. По полученной информации врачи могут точнее понять, как рак отвечает на терапию, и изменять или корректировать ее по мере необходимости. Естественно, в итоге это приведет к более эффективному и точному лечению.

Датчики определяют два параметра: рН и концентрацию растворенного кислорода. Закисление опухоли означает, что она находится под воздействием химиотерапии. Уровень кислорода же помогает врачам подобрать правильную дозировку терапии. Например, чем больше гипоксия опухоли, тем больше требуется облучения, поскольку раковые клетки чувствуют себя более комфортно в среде с низким содержанием кислорода.

Датчики были успешно апробированы в лаборатории, в том числе и на грызунах – им имплантировали сенсоры на несколько недель. Руководитель работы Майкл Сима (Michael Cima) считает, что, поскольку прибор сделан из тех же материалов, которые используются в долгосрочных имплантах, они подходят для мониторинга состояния здоровья человека в течение многих лет.

Кроме того, разработчики хотели бы сотрудничать с экологами, поскольку новый датчик может помочь в измерении концентрации растворенного кислорода или рН, к примеру, в озерах и прудах.