Ruční detektor rakoviny s téměř 95% přesností.

Jedním z nejnovějších průlomů v oblasti screeningu a léčby rakoviny je zavedení ručního zařízení pro detekci rakoviny v rané fázi s přesností až 94,9 %.

Vědci z West Lake University (WU) v Chang-čou (provincie Če-ťiang, Čína) vyvinuli kompaktní ruční zařízení, které dokáže detekovat biomarkery způsobující rakovinu pomocí jediné kapky krve.

Výzkum publikovaný v britském mezinárodním vědeckém časopise Nature Photonics ukazuje, že zařízení dosahuje téměř 95% přesnosti. Jde o výsledek výzkumného týmu vedeného Wen Liaoyongem.

Výhodou tohoto systému jsou jeho kompaktní rozměry, které se pohodlně vejdou do dlaně. Naproti tomu stávající systémy pro testování rakoviny, které obvykle detekují biomarkery rakoviny v krvi, jsou často objemné, vyžadují hranoly, spektrometry a složité optické dráhy, mají velikost přibližně ledničky, a proto se používají pouze v laboratořích nebo specializovaných testovacích zařízeních. Nové zařízení se také může pochlubit citlivostí až 10 000krát vyšší než u tradičních testovacích metod.

Zvětšený obrázek rakovinné buňky. (Zdroj: Interestingengineering.com)

Podle vedoucího výzkumného týmu Wen Liaoyonga použila WU mechanismus zvaný Q-modulované refrakční snímání k miniaturizaci zařízení do ruční podoby. Na rozdíl od tradičních spektrometrů, které detekují vlnovou délku světla, je toto nové zařízení extrémně citlivé. Například zatímco tradiční přístroj dokáže detekovat vlnovou délku světla 1 metr, nový systém WU dokáže detekovat několik mikrometrů.

Výzkumný tým navíc hledá způsoby, jak drasticky snížit náklady na výrobu čipu, nejdůležitější součásti zařízení. Navrhli 3D čip s využitím metamateriálů, jejichž povrchy jsou navrženy tak, aby řídily světlo způsobem, jakým to přírodní materiály nedokážou. Tradiční optické čipy založené na metamateriálech se „píší“ tah po tahu pomocí fotolitografie – procesu podobného kopírování knihy slovo po slově, což ztěžuje jejich hromadnou výrobu a stojí stovky dolarů za čip.

Přenosný detektor rakoviny je kompaktní a vejde se do dlaně. (Zdroj: ca.news.yahoo.com/Facebook.com)

Aby společnost WU snížila náklady, vylepšila svou technologii výroby čipů z éry „kopírování knih“ na „tisk pohyblivým písmem“ tím, že nejprve vytvořila prototyp a poté ho začala hromadně vyrábět. Na 8palcový wafer lze současně vytisknout tisíce vysoce uniformních čipů, což snižuje náklady na čip na pouhých přibližně 5 dolarů.

Protože nový mechanismus měří pouze intenzitu světla, může být celý detekční systém extrémně jednoduchý – sestávat pouze z 3D BIC senzorového čipu, LED světelného zdroje a fotodetektoru. Po sestavení je dostatečně kompaktní pro domácí použití, a nevyžaduje laboratorní prostředí.

Aby Wen demonstroval možnosti systému, spolupracoval s Univerzitou v Sia-menu na detekci malých extracelulárních vezikul (sEV) spojených s rakovinou plic. Tyto sEV jsou důležitými biomarkery v tekutých biopsiích, ale jejich extrémně nízké koncentrace u pacientů v raném stádiu ztěžují jejich detekci tradičními metodami.

V klinických studiích zahrnujících 171 vzorků klinického séra od pacientů s rakovinou plic dosáhl přístroj přesnosti až 94,9 % při detekci rakoviny plic v raném stádiu a 92,1 % při pooperačním monitorování. Naproti tomu tradiční metody, jako je například test ELISA, dosáhly pouze 74,7 %.

Ruční zařízení WU prokázalo přibližně 10 000krát vyšší citlivost než standardní enzymově vázaný imunosorbentní test (ELISA) při detekci těchto biomarkerů rakoviny plic v raném stádiu.

Podle výzkumného týmu lze tuto technologii využít nejen pro screening rakoviny, ale i v mnoha dalších biomedicínských oblastech.

Pokud bude zařízení úspěšně komercializováno, mohlo by screening rakoviny zrychlit, zlevnit a zpříjemnit, zejména v oblastech bez specializovaných testovacích zařízení a pro skupiny pacientů s omezenými finančními zdroji.

Zdroj: IEC/SCMP

Zdroj: https://phunuvietnam.vn/may-phat-hien-ung-thu-cam-tay-do-chinh-accurate-gan-95-238260527094251875.htm