В MIT разработали вдыхаемые датчики для раннего обнаружения рака легких

Биоинженеры из Массачусетского технологического института (MIT) разработали технологию для быстрой и простой диагностики рака легких на ранних стадиях. Наносенсоры вводятся в легкие с помощью простого ингалятора или небулайзера. Если датчики обнаруживают белки, связанные с раком, они генерируют «сигнал», который накапливается в моче, где его можно обнаружить с помощью бумажной тест-полоски.

Сенсоры состоят из полимерных наночастиц, покрытых репортером, например, определенными молекулами ДНК — специальными «штрих-кодами». При столкновении с ферментами протеазами, которые часто сверхактивны в опухолях, такие репортеры отделяются от частиц и постепенно накапливаются в моче. Ученые создали две формы частиц: раствор для распыления с помощью небулайзера, и сухой порошок, который можно вдыхать через ингалятор.

Как только частицы достигают легких, они всасываются в ткани, где встречаются с любыми протеазами. Клетки человека могут экспрессировать сотни таких ферментов, и некоторые из них сверхактивны в опухолях. Они помогают раковым клеткам перемещаться, разрезая белки внеклеточного матрикса. Такие раковые протеазы при столкновении с наночастицами отрезают определенные ДНК с датчиков, позволяя репортерам циркулировать в кровотоке до тех пор, пока они не выводятся с мочой.

Биоинженеры разработали тест-полоску для обнаружения до четырех различных «штрих-кодов» ДНК, каждый из которых указывает на присутствие отдельной протеазы. Никакой предварительной подготовки или обработки образца мочи перед анализом не требуется, а результаты можно прочитать примерно через 20 минут после получения образца. Технологию протестировали на генетически модифицированных мышах, у которых развился рак легких человека. Ученые планируют клинические испытания на людях.

Традиционно для обнаружения рака легких используется компьютерная томография, результаты которой подтверждают биопсией. Новый метод предлагает простую и доступную альтернативу для безболезненного скрининга в регионах с ограниченным доступом к КТ, а также для более широкого и регулярного обследования пациентов из группы риска.

Читать далее:

Физики разработали эксперимент по превращению света в материю

Ученые провели квантовую «телепортацию» изображений по сети

Творение Вселенной объяснили по-новому: как это меняет физику

_{Иллюстрация на обложке: Изображение от rawpixel.com на Freepik}