Международная команда ученых разработала пластырь с миллионами наноигл, который собирает молекулы с поверхности тканей без повреждений и предоставляет информацию о наличии раковой опухоли всего за 20 минут. При контакте с тканью иглы извлекают белки, липиды и мРНК, а врачи анализируют их с помощью масс-спектрометрии и ИИ. Новая технология может заменить болезненную и не всегда точную процедуру биопсии тканей при раке, болезни Альцгеймера и других заболеваниях. Исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.
Биопсия — одна из самых распространенных медицинских процедур в мире. Каждый год миллионы людей ложатся под иглу или скальпель, чтобы врачи могли взять небольшой кусочек ткани и изучить его под микроскопом на наличие признаков рака или других болезней. Эта процедура имеет свои недостатки: многие пациенты избегают биопсии из-за ее болезненности и возможных осложнений, а ограниченный размер ткани для исследования мешает увидеть полную картину заболевания.
Британские и израильские ученые предложили менее травматичный способ диагностики — пластырь с миллионами крошечных наноигл. Он собирает молекулярную информацию с тканей без разрезов и повреждений. Наноиглы примерно в тысячу раз тоньше человеческого волоса и сделаны с использованием тех же технологий, что и компьютерные чипы, и нанесены на гибкий пластырь.
Исследователи уже протестировали устройство на тканях мышей и людей, пораженных раком мозга: при контакте с тканью наноиглы извлекли нужные молекулы, в том числе белки, липиды и мРНК. С помощью масс-спектрометрии и искусственного интеллекта ученые проанализировали отпечаток ткани и получили информацию о наличии опухоли, ее реакции на лечение и прогрессировании заболевания на клеточном уровне.
«Этот подход позволяет получить многомерную молекулярную информацию о различных типах клеток в пределах одной и той же ткани. Традиционная биопсия просто не может этого сделать. И поскольку этот процесс не разрушает ткань, мы можем брать образцы одной и той же ткани несколько раз, что ранее было невозможно», — рассказал Чиро Кьяппини, руководитель исследования из Королевского колледжа Лондона, Великобритания.
По словам авторов, пластырь позволяет узнать состояние тканей в течение 20 минут. В будущем врачи смогут использовать новую технологию прямо во время операций и быстрее принимать решения об удалении раковых тканей.
«Мы работаем над наноиглами уже двенадцать лет, но это наша самая захватывающая разработка на сегодняшний день. Это открывает целый мир возможностей для людей с раком мозга, болезнью Альцгеймера и для развития персонализированной медицины. Это позволит ученым, а в конечном итоге и клиницистам, изучать болезни в режиме реального времени, как никогда раньше», — подытожил Кьяппини.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
