Микрофлюидные устройства размером примерно 17 мм могут обнаружить различные вирусы, такие как ВИЧ. Данная технология может быть применена врачами в развивающихся странах, где трудно найти деньги на дорогостоящее диагностическое оборудование, говорит Мехмет Тонер, профессор биомедицинской инженерии Гарвардской медицинской школы и член Отдела здравоохранения, науки и техники Гарварда-MIT.
Тонер соорудил прототип этого устройства 4 года назад. В этой версии через кровь, взятую у пациента, протекает более 10 тысяч крошечных кремниевых частиц, покрытых антителами, которые приклеиваются к опухолевым клеткам.
Тонер предположил, что если частицы будут пористыми, а не твердыми, то это позволит клеткам просачиваться через них. Для достижения данной цели профессор заручился поддержкой Брайана Уордла, доцента астронавтики и воздухоплавания из MIT и эксперта в области проектирования наноинженерии современных композитных материалов.
На пару они спроектировали новый микрофлюидный прибор, снабженный углеродными нанотрубками. Это позволяет собирать раковые клетки в 8 раз лучше, чем оригинал. Циркулирующие опухолевые клетки (раковые клетки, которые отломились от изначальной опухоли), как правило, очень трудно обнаружить. В 1 мл крови их содержится всего несколько штук, когда нормальных клеток порядка десяти миллиардов. Однако обнаружение этих клеток является важным этапом определения метастаз рака.
«Из всех смертей от рака, 90 процентов не являются результатом основной опухоли. Они от раковых клеток, распространяющихся из этой самой опухоли», — сообщает Уордл.
Нанотрубки найдут изъяны
При проектировании современных материалов часто используются углеродные нанотрубки - крошечные, полые цилиндры, стенки которых являются решетками из атомов углерода. Частицы содержат от 10 до 100 млрд нанотрубок на квадратный сантиметр. То есть порядка 1% углерода и 99% воздуха, что спокойно позволяет протекать жидкости сквозь них.
Как и в ранней версии, поверхность каждой трубки может быть покрыта антителами. В частице размещаются различные геометрические узоры из трубок, что позволяет увеличить вероятность попадания целевой клетки. Исследователи могут варьировать размеры трубчатых узоров, чтобы захватить различные объекты — от опухолевых клеток, размером до 1 микрона, до вирусов, размер которых всего лишь 40 нанометров.
Исследователи в настоящее время начинают работу по адаптации устройства для диагностики ВИЧ-инфекции. Устройство Тонера уже проходит испытание в нескольких больницах и уже через несколько лет станет возможным его коммерческое распространение.
Напомним, что ученые уже придумали способы по борьбе с раком: при помощи миниатюрных роботов.
Исследователи в настоящее время начинают работу по адаптации устройства для диагностики ВИЧ-инфекции. Устройство Тонера уже проходит испытание в нескольких больницах и уже через несколько лет станет возможным его коммерческое распространение.
Напомним, что ученые уже придумали способы по борьбе с раком: при помощи миниатюрных роботов.
Роботы победят раковые клетки
Команда инженеров из Университета Мэриленда в США разработала нового медицинского робота, способного помогать пациенткам, у которых был диагностирован рак груди.
Всего за один сеанс раковые опухоли обнаружат и уничтожат
Разработка, на создание которой ушло более полутора лет, способна производить без вмешательства человека биопсию и самостоятельно уничтожать раковые клетки. Разработчики из Медицинской школы при Университете Мэриленда говорят, что их робот осуществляет диагностику и лечение рака груди быстрее, чем люди, и точнее, чем все предыдущие разработки в этой сфере.
«Люди будут поражены. Этот подход в корне меняет процедуры диагностики и лечения рака груди», — уверен один из разработчиков робота, профессор Джейдев Десаи.
После того, как опухоль была обнаружена при помощи магнитно-резонансной томографии, робот, находящийся внутри МРТ-сканера, проводит курс локальной биопсии груди пациентки, которая там же находится. На данном этапе лечащий врач может контролировать все действия робота и самостоятельно видеть регион, пораженный опухолью.
В том случае, если и биопсия выявила опасные раковые клетки, робот помещает специальный мобильный зонд в грудь, пока он не дойдет до зоны опухоли. Затем зонд начинает буквально выжигать злокачественную опухоль до тех пор, пока все злокачественные клетки не будут уничтожены. На всех этапах лечащий врач способен взять управление процессом на себя, либо просто подкорректировать действия робота удаленными манипуляторами.
Разработчики говорят, что сейчас между процессом получения маммограммы и лечением проходит около трех месяцев, однако с роботом данная процедура сокращается до одного визита к врачу и проведения всех процедур сразу.
«Робот сделан из титана и нержавеющей стали, поэтому излучение томографа ему ничем не грозит. Помимо этого, машина может получать доступ к тем органам внутри организма, доступ человека хирурга к которым затруднен», — говорит Кевин Листер, один из создателей медицинского робота.На создание машины уже были выделены $1,3 млн от Национального института здоровья США.
Комментариев нет:
Отправить комментарий