эффективность противораковых препаратов. В более широком масштабе это может привести к новым многообещающим направлениям в лечении рака. FAST подробно описан в статье, опубликованной 16 сентября в журнале Science Advances.
Каждый год исследователи тестируют тысячи потенциальных лекарств от рака на мышах с подкожными опухолями. Лишь немногие добираются до пациентов, а процесс поиска новых методов лечения идет медленно, потому что технологиям измерения регрессии опухоли после медикаментозного лечения требуются недели, чтобы считывать ответ. Присущая опухолям биологическая изменчивость, недостатки существующих подходов к измерению и относительно небольшие размеры выборки делают скрининг лекарственных препаратов трудоемким и трудоемким.
«В некоторых случаях наблюдаемые опухоли необходимо измерять с помощью рука с штангенциркулем, " — говорит Алекс Абрамсон, первый автор исследования и недавний постдоктор в лаборатории Женан Бао, К.К. Ли, профессор химического машиностроения Стэнфордской инженерной школы.
Использование металлических штангенциркулей, похожих на клещи, для измерения мягких тканей не является идеальным, а радиологические подходы не могут предоставить непрерывные данные, необходимые для оценки в реальном времени. FAST может обнаруживать изменения в объеме опухоли в минутном масштабе, в то время как измерения с помощью штангенциркуля и биолюминесценции часто требуют нескольких недель наблюдения для считывания изменений в размере опухоли.
Сила золота
Датчик FAST состоит из гибкого и растяжимого полимера, похожего на кожу, который включает встроенный слой золотых схем. Этот датчик подключен к небольшому электронному рюкзаку, разработанному бывшими постдоками и соавторами Ясером Ханом и Наоджи Мацухисой. Устройство измеряет нагрузку на мембрану – насколько он растягивается или сжимается – и передает эти данные на смартфон. Используя рюкзак FAST, потенциальные методы лечения, связанные с регрессом размера опухоли, могут быть быстро и уверенно исключены как неэффективные или ускоренно отслежены для дальнейшего изучения.
Похожие истории
- Новое открытие может открыть путь к целенаправленному лечению двух типов рабдомиосаркомы.
- Испытание I/II фазы LIBRETTO-001: ингибитор RET обеспечивает устойчивый объективный ответ при множественных опухолях.
- Новое исследование, основанное на вычислениях. подход к выявлению низкомолекулярных корректирующих препаратов для очаговых мутаций p53
Основываясь на исследованиях с мышами, исследователи говорят, что новое устройство предлагает как минимум три значительных преимущества. Во-первых, он обеспечивает непрерывный мониторинг, так как датчик физически подключен к мыши и остается на месте в течение всего экспериментального периода. Во-вторых, гибкий датчик охватывает опухоль и, следовательно, может измерять изменения формы, которые трудно различить другими методами. В-третьих, FAST является одновременно автономным и неинвазивным. Он связан с кожей – мало чем отличается от лейкопластыря – работает от батареек и подключается по беспроводной сети. Мышь может свободно двигаться, не обремененная устройством или проводами, и ученым не нужно активно манипулировать мышами после размещения датчика. Пакеты FAST также можно использовать повторно, их сборка стоит всего около 60 долларов США, и их можно прикрепить к мыши за считанные минуты.
Прорыв в гибком электронном материале FAST. Поверх похожего на кожу полимера нанесен слой золота, который при растяжении образует небольшие трещины, изменяющие электропроводность материала. Материал растягивается, и количество трещин увеличивается, что также приводит к увеличению электронного сопротивления в датчике. Когда материал сжимается, трещины снова соприкасаются, и проводимость улучшается.
И Абрамсон, и соавтор Мацухиса, адъюнкт-профессор Токийского университета, охарактеризовали, как это распространение трещин и экспоненциальные изменения проводимости могут быть математически приравнены к изменениям размеров и объема.
Одно из препятствий, которое пришлось преодолеть исследователям, заключалось в опасении, что сам датчик может поставить под угрозу измерения, оказывая чрезмерное давление на опухоль, эффективно сдавливая ее. Чтобы избежать этого риска, они тщательно подобрали механические свойства гибкого материала к самой коже, чтобы сделать датчик таким же податливым и податливым, как настоящая кожа.
Это обманчиво простая конструкция, но они неотъемлемые преимущества должны быть очень интересны фармацевтическому и онкологическому сообществу. FAST может значительно ускорить, автоматизировать и снизить стоимость процесса скрининга методов лечения рака"
Алекс Абрамсон, первый автор исследования
