В MIT разработали вдыхаемые датчики для раннего обнаружения рака легких

Для скрининга достаточно вдохнуть спрей и сдать анализ мочи. Исследование опубликовано в журнале Science Advences.

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.

Иллюстрация распыления датчиков (сверху) и снимок под микроскопом наночастиц, покрытых датчиками, взаимодействующими с раковыми протеазами. Изображение: MIT

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

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Источник в СМИ назвал возможную причину сбоя рунета
Новости
Мошенники начали выдавать себя за начальников в рабочих чатах: как это работает
Новости
Холодные атомы этого металла могут создавать новые состояния материи
Наука
Древние артефакты в Украине раскрыли тайны навигации викингов
Наука
Послушайте, как звучат вспышки на Солнце: данные собрал Solar Orbiter  
Космос
Тяжелый беспилотник на водородных топливных ячейках впервые испытали в Китае
Новости
Ученые создали катализатор, который нарушает законы физики
Наука
Физики обнаружили необычные магнитные свойства в трехслойном графене
Наука
Биоинженеры создали ДНК-робота, который может менять форму искусственной клетки
Наука
«Горы» на нейтронных звездах могут вызывать рябь в пространстве-времени
Космос
На телах древних мумий из Перу нашли сложные узоры татуировок
Наука
У черной дыры прячется белый карлик, движущийся с половиной скорости света
Космос
Стартап из России разрабатывает нанопротез для восстановления поврежденных нервов
Наука
Генетики разгадали секреты выживания устойчивой к антибиотикам бактерии
Наука
Астрофизики разгадали тайну космических ускорителей частиц
Космос
Илон Маск: Neuralink поставил мозговой имплант третьему пациенту
Новости
В Китае дроны вызвали снегопад в горах, чтобы решить проблему с недостатком воды
Новости
«Сестра Клеопатры» оказалась римским больным подростком
Наука
2024 год стал самым жарким за полтора века: впервые превышен предел в 1,5°С
Наука
Юпитер оказался не таким, как считали ученые: открытие опровергает гипотезу о гиганте
Космос