Пластир з мільйоном наноголок замість класичної біопсії

Вчені Королівського коледжу в Лондоні представили свій новий винахід: пластир з десятками мільйонів наноголок, який може замінити традиційну біопсію. Пластир пропонує безболісну і менш інвазивну альтернативу для мільйонів пацієнтів у всьому світі, які щорічно проходять біопсію для виявлення і моніторингу запальних, онкологічних та інфекційних захворювань.

Наногольчастий пластир безболісно збирає молекулярну інформацію з тканин без порушення цілісності та пошкоджень. Це може дозволити медичним працівникам лікувати захворювання в режимі реального часу і проводити кілька аналізів однієї ділянки, що неможливо при стандартній біопсії. Оскільки наноголки в 1000 разів тонші за людську волосину, вони не завдають болю і пошкоджень, що робить процес більш доступним для пацієнтів.

Доктор Сіро Чіаппіні, який керував науковою розробкою, зазначив: «Ми працюємо над наноголками вже дванадцять років, але наша остання розробка є найцікавішою. Вона відкриває світ можливостей для людей з раком мозку, хворобою Альцгеймера і для розвитку персоналізованої медицини». Під час доклінічних досліджень вчені наносили пластир на пухлинну тканину раку мозку, взяту з біопсії реальних пацієнтів і лабораторних мишей. Наноголки визначали молекулярні ознаки хвороби — ліпіди, білки і мРНК — з клітин, причому для цього не потрібно було забирати тканину.

Потім ця інформація аналізується за допомогою мас-спектрометрії та штучного інтелекту, що дає клініцистам детальну інформацію про наявність пухлини, її реакцію на лікування та прогресування захворювання на клітинному рівні. Доктор Чіаппіні зазначив: «Цей підхід забезпечує багатовимірну молекулярну інформацію з різних типів клітин в одній тканині. Традиційна біопсія просто не може цього зробити. А оскільки процес не руйнує тканину, ми можемо брати зразок однієї тканини кілька разів, що раніше було неможливо».

Інженери вже прогнозують майбутнє застосування технології: її можна використовувати під час операцій на мозку, щоб допомогти хірургам діяти швидше і точніше. Наприклад, якщо накласти пластир на підозрілу ділянку, результати можна буде отримати протягом 20 хвилин і в режимі реального часу приймати рішення про видалення ракової тканини. Крім того, наноголки можна інтегрувати в поширені медичні пристрої, такі як бинти, ендоскопи і контактні лінзи.

Цей прорив став можливий завдяки тісній міждисциплінарній співпраці між наноінженерією, клінічною онкологією, клітинною біологією і штучним інтелектом. Кожна з цих галузей об’єднує важливі інструменти та перспективи, які разом створили новий підхід до неінвазивної діагностики. Дослідження було підтримано Європейською дослідницькою радою та грантами від інших установ, що стимулюють науково-дослідницьку діяльність.