Новое диагностическое устройство обеспечивает раннюю диагностику рака мочевого пузыря в домашних условиях

В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Nature Biomedical Engineering, исследовательская группа из Республики Корея изучила новую диагностическую систему для выявления рака мочевого пузыря на ранних стадиях по необработанным образцам мочи.

Исследование показало, что устройство использует двухслойную систему и плавающие частицы для передачи флуоресцентных сигналов, что снимает необходимость подготовки образца и делает это устройство перспективным вариантом для раннего выявления рака мочевого пузыря в домашних условиях.

Рак мочевого пузыря является одной из наиболее распространенных в мире форм рака и характеризуется высокой частотой рецидивов и прогрессирования. Ранняя диагностика, особенно на малоинвазивных стадиях, имеет решающее значение, поскольку значительно улучшает показатели выживаемости.

Однако существующие методы диагностики, такие как цистоскопия и цитология мочи, являются инвазивными, дорогостоящими и требуют привлечения специализированного персонала. Кроме того, эти методы часто не обладают достаточной чувствительностью для раннего выявления и часто зависят от характеристик образцов мочи.

В последнее время появилось несколько неинвазивных методов диагностики с использованием мочи, включая молекулярные и ферментативные анализы. Однако эти методы часто требуют предварительной обработки образцов или не обеспечивают точность обнаружения биомаркеров в низких концентрациях, особенно в сложных образцах, таких как образцы с наличием крови.

Неудовлетворенная потребность в чувствительном, специфичном и удобном в использовании диагностическом инструменте, применяемом в пунктах оказания медицинской помощи, подчеркивает актуальность разработки доступных систем для раннего выявления и мониторинга рака мочевого пузыря.

В данном исследовании команда разработала и проверила диагностическое устройство с использованием двухфазной системы, содержащей плавучие частицы органогеля, которые изготавливаются путем смешивания низкомолекулярных соединений с органическими средами, для выявления ранней стадии рака мочевого пузыря по необработанным образцам мочи.

Система включает ферментативное разрушение пленок бигеля на основе гиалуроновой кислоты, содержащих частицы органогеля.

После разложения гиалуронидазой мочи, являющейся биомаркером рака мочевого пузыря, плавучие частицы органогеля всплывали в слой масла, высвобождая флуоресцентные красители. Красители меняют цвет при растворении в различных растворителях.

Бигелевые пленки были оптимизированы по стабильности и чувствительности к низким концентрациям гиалуронидазы путем регулировки плотности сшивания.

Кроме того, была проведена клиническая проверка устройства с использованием 105 образцов мочи, в том числе от пациентов с раком мочевого пузыря, лиц с другими заболеваниями мочеполовой системы и здоровых людей.

Устройство было протестировано с помощью недорогого портативного флуоресцентного сканера на базе смартфона. Это позволило свести к минимуму необходимость в лабораторной инфраструктуре и сделать возможным использование прибора в домашних условиях.

Исследование показало, что новая диагностическая система эффективно выявляет рак мочевого пузыря, в том числе на ранних стадиях, с высокой чувствительностью и специфичностью.

Используя необработанные образцы мочи, система достигла точности около 90 % в клинических испытаниях с участием 105 человек, среди которых были пациенты с раком мочевого пузыря, лица с другими заболеваниями мочеполовой системы и здоровые контрольные группы.

Способность прибора определять активность гиалуронидазы, ключевого биомаркера рака мочевого пузыря, была подтверждена даже в образцах со сложным составом, например, содержащих кровь, от пациентов с гематурией.

Кроме того, двухфазная система доказала свою стабильность в сохранении четкости сигнала за счет пространственного разделения флуоресцентного сигнала от компонентов мочи, которые могут помешать обнаружению.

Кроме того, интеграция флуоресцентного считывателя на базе смартфона подтвердила практичность системы, обеспечив недорогое, стабильное и удобное тестирование.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что новая система  является перспективным инструментом для неинвазивного домашнего скрининга и раннего выявления рака мочевого пузыря.

Двухфазная система в сочетании с флуоресцентным считывателем на базе смартфона предлагает доступное и недорогое решение для домашнего тестирования.

Кроме того, устраняя ограничения существующих методов, такие как помехи от гематурии и низкая чувствительность к биомаркерам, эта инновация представляет собой значительное достижение в неинвазивной диагностике рака.

Helena Medical Group (Хелена Медикал Груп) Финляндия,СавонлиннаОставить заявку

Институт экспериментальной патологии, онкологии и радиобиологии им. Р.Е. Кавецкого НАН Украины Оставить заявку

Университетская больница Медиполь Турция,Стамбул 4.38 (13 отзывов)Оставить заявку

Опубликовано: 27.01.2025

Обновлено: 26.01.2025

Медицинский автор, Медицинский редактор:

Степан Юк

Медицинский эксперт:

Александр Возняк