Цивилизация
Гибридный сенсор для ранней диагностики рака разработала команда российских ученых из ВШЭ, «Сколтеха», МПГУ и МИСИС. Подробнее об устройстве они рассказали в статье в журнале Optics Letters.
«Лаборатории на чипе», миниатюрные приборы, способные провести сложный биохимический анализ — один из перспективных способов ранней диагностики рака. Исследователи разработали новый гибридный сенсор, распознающий газы и жидкости при минимальной их концентрации в растворах и способный работать с пробами небольшого объема. Устройство состоит из нанофотонной и микрофлюидной частей. Нанофотонная — расположенные на чипе высокочувствительные оптические датчики, а микрофлюидная — каналы над ними. Прокачиваемые через каналы жидкости или газы влияют на распространение оптического излучения в чувствительных нанофотонных элементах, изменяя выходные спектральные характеристики. На основании этих изменений ученые делают выводы о составе пробы.
В качестве онкомаркера сенсор будет определять экзосомы — внеклеточные пузырьки, количество которых заметно возрастает на ранних стадиях развития рака. Пока что ученые протестировали устройство на различных концентрациях изопропилового спирта. Сенсор справился с его обнаружением в концентрации 12 молекул на 1 млн молекул воды.
«Сейчас устройство и необходимое экспериментальное оборудование для его работы довольно громоздкие. Установка содержит перистальтический насос, перестраиваемый лазер, детектор, чип и персональный компьютер для обработки полученных данных. В будущем мы бы хотели сделать компактное сенсорное устройство для экспресс-тестирования, которое позволит сократить временные и материальные издержки для диагностики, сопровождения и оценки эффективности лечения онкологических заболеваний», — добавил один из авторов работы, аспирант «Сколтеха» Алексей Кузин.
Ранее специалисты Пенсильванского университета в Филадельфии разработали модель, предсказывающую риски развития рака поджелудочной железы. В модели они учли уровень сахара в крови натощак, возраст, ИМТ, прием ингибиторов протонной помпы, уровни общего холестерина, ЛПНП, ЛПВП, аланин-аминотрасферазы и щелочной фосфатазы. Важные для предсказания риска факторы исследователи определили с помощью выборки почти в 140 тыс. людей с преддиабетом, у 0,2% из которых за три года наблюдений развился рак поджелудочной. Среднее время от выявления преддиабета до диагностики рака составило 326 дней.
«В течение последних нескольких лет наша команда стремилась создать модель, с помощью которой людей, подверженных риску развития рака поджелудочной железы, можно было бы выявлять на как можно более ранней стадии заболевания, когда еще можно удалить опухоль», — отметили исследователи.
Они надеются, что эффективность их модели подтвердится в дальнейших исследованиях, и в будущем модель удастся использовать для раннего выявления рака поджелудочной — обычно его диагностируют уже на той стадии, когда лечение практически бесполезно.