Implantabilní biosenzor muze sledovat prubeh lécby rakoviny

Máte vetsí sanci na výhru války, kdyz máte dobrou inteligenci, která vás udrzí z neprátelských linií. To platí i pro boj proti rakovine. Zde by neocenitelným nástrojem byl implantovatelný biosenzor, který vysílá aktuální informace o aktuálním stavu nádoru a jak reaguje na lécbu.
Snímac se vejde do spicky bioptické jehly.
Image credit: C. C. Vassiliou a kol. / MIT

To je cíl týmu z MIT v Cambridge, MA, který vyvinul takové zarízení a diskutuje o tom v casopise Lab na cipu.

K monitorování odpovedi na lécbu rakoviny se lékari v soucasné dobe spoléhají na výsledky zobrazování pomocí magnetické rezonance (MRI) a dalsích snímacích technologií a biopsie tkání.

Tyto metody vsak mohou nabídnout pouze snímek, který je jiz v historii v dobe, kdy jsou výsledky analyzovány. Také v prípade biopsie existuje limit, kolikrát muzete napadnout telo rizikovým postupem, abyste vzali vzorek.

Nyní vedci z Koch Institute for Integrative Cancer Research od MIT vyvinuli implantovatelné zarízení, které slibuje, ze poskytne údaje o stavu nádoru, jak se to stane. Takové zarízení by poskytlo lékarum sanci zmenit dávkování lécby a potenciálne snízit zbytecné vedlejsí úcinky.

Jeden z vývojáru, Michael Cima, profesor inzenýrství a hlavní autor studie, ríká:

"Chteli jsme vytvorit zarízení, které by nám dalo chemický signál o tom, co se deje v nádoru. Spíse nez cekat mesíce, abyste zjistili, zda se nádor zmensuje, mohli byste si brzy císt a uvidíte, zda se pohybujete správným smerem . "

Biosenzor sleduje pH a rozpustený kyslík

Biosenzor funguje sledováním dvou biomarkeru: pH (míra kyselosti) a rozpusteného kyslíku. To jsou cenné ukazatele toho, jak dobre nádor reaguje na lécbu. Kdyz se chemoterapie zacne projevovat, nádorová tkán se stává kyselejsí.

"Mnohokrát muzete chemickou reakci videt dríve, nez uvidíte, jak se nádor skutecne zmensí," ríká prof. Cima. Ve skutecnosti vysvetluje, ze nekteré terapie mohou dokonce vyvolat imunitní odpoved, která zpusobuje zánet, coz zase muze zpusobit, ze vypadá, ze nádor roste, kdyz se ve skutecnosti lécba projeví.

Merením rozpusteného kyslíku biosenzor pomáhá lékarum urcit vhodnou dávku pro lécbu, protoze nádory prospívají v podmínkách s nízkým obsahem kyslíku (hypoxické).

Malý biosenzor je tak malý, ze se vejde do spicky bioptické jehly. Je vyroben z biologicky kompatibilní plastové obálky, která obklopuje 10 ml chemických kontrastních látek, které se obvykle pouzívají pri snímání pomocí MRI, a nekteré elektroniky pro zasílání ctecích údaju k externímu zarízení.

Napájení zarízení závisí na externí ctecce. V zarízení je malá kovová cívka a vetsí v ctecce. Elektrický proud magnetizuje cívku v ctecím zarízení, který procesem nazývaným vzájemná indukcnost nastavuje napetí v cívce snímace, kdyz je blízko.

Chcete-li získat ctení, snímac odesle radu impulsu, které zpusobí, ze snímac "zazvoní" signály, které jsou interpretovány pocítacem pripojeným k ctecce. Pocítac mení signály ze snímace na hodnoty, které odhalují zmeny v úrovních biomarkeru.

Zkousky ukázaly, ze biosenzor je rychlý, presný a spolehlivý

Pro testování zarízení jej tým implantovali na potkany. Testy ukázaly, ze senzory mohou poslat rychlé, presné a spolehlivé signály o pH a koncentraci kyslíku v tkáni.

Tým nyní chce videt, jak dobre senzor merí zmeny pH v delsích obdobích. "Chci tyto sondy posunout, abychom je mohli pouzít k monitorování odpovedi na nádor," ríká prof. Cima. "V techto experimentech jsme to udelali trochu, ale musíme to udelat opravdu robustní."

Predpokládá, ze snímace jsou pouzívány pro sledování zdraví pacientu po mnoho let.

"Dnes zijí tisíce lidí, protoze mají implantovatelnou elektroniku, jako jsou kardiostimulátory a defibrilátory," poznamenává prof. Cima. "Deláme tyto snímace z materiálu, které jsou v techto dlouhodobých implantátech, a vzhledem k tomu, ze jsou tak malé, nemyslím si, ze tam bude problém."

Zatímco péce o rakovinu je hlavním zamerením jejich práce, vedci také vidí jiné vyuzití biosenzoru a chteli by spolupracovat s výzkumnými pracovníky v jiných oblastech, jako jsou prírodní vedy, jak vysvetluje prof. Cima:

"Napríklad byste je mohli pouzít k merení rozpusteného kyslíku nebo pH z mnoha míst na celém jezírku nebo jezírku. Jsem nadsený tím, ze pouzívám tyto senzory, abych prinesl velké údaje monitorování zivotního prostredí."

V ríjnu 2014, Zdravotní novinky dnes se dozvedela, jak druhá skupina vedcu pracuje na "laboratori na cipu", která slibuje zjistení rakoviny plic mnohem dríve, nez je v soucasné dobe mozné, s pouzitím pouze malé kapky krve pacienta. Toto by bylo velkým zlepsením v soucasné metode diagnostiky rakoviny plic vyzadující invazivní biopsii, která je úcinná pouze po tom, co nádory jsou vetsí nez 3 cm a mohou se jiz zacaly sírit.

Homosexuální mozky jsou propojeny ruznými vedci

S vyuzitím technologie skenování vedci ve Svédsku zjistili, ze mozky homosexuálních muzu a zen byly ruzne zapojeny do mozku heterosexuálních lidí stejného pohlaví, ale byly podobné mozkum heterosexuálních lidí, kterí meli opacný sex s nimi. Takze mozkový homosexuál byl v nekterých ohledech více podobný mozku heterosexuální zeny nez heterosexuální muz a mozog homosexuální nebo lesbické zeny byl spís jako heterosexuální muz nez heterosexuální zena.

(Health)

Protein homeostázy ostruvku muze být novým cílem pro lécbu diabetu typu 1

Protein, který muze hrát zásadní roli v tom, jak lidské telo kontroluje hladinu glukózy v krvi, identifikovali vysetrovatelé na Institutu pro regeneracní medicínu Wake Forest Baptist Medical Center. Podle studie publikované v soucasném císle Pancreas muze protein nazvaný Islet Homeostasis Protein (IHoP) predstavovat nový cíl pro lécbu lidí s diabetem 1. typu.

(Health)