Наносенсоры для анализа опухолей разработаны учеными

29.09.2016, 04:48 Медицина

Исследователи Массачусетского Технологического Института разработали наносенсоры, которые, проникая в опухоли, представляют информацию о том, как она будет реагировать на определенные методы лечения. Система основана на уровнях ферментов, называемых протеазами, которые раковые клетки используют для реконструкции своего окружения.

Ведущий разработчик Sangeeta Bhatia говорит, этот тип датчика может быть использован для определения того, как развивается агрессивная опухоль и помочь специалистам выбрать лучшее лечение. «Такой подход является захватывающим, потому что люди разрабатывают методы лечения, которые являются протеаза-активированными. В идеале, можно иметь возможность стратифицировать пациентов, в зависимости от активности протеазы и определить, какие из способов будут хорошими кандидатами для лечения».

После инъекции в место опухоли, наносенсоры активируются магнитным полем, безвредным для здоровой ткани. После взаимодействия с опухолевыми белками, датчики секретируются в моче, где могут быть легко обнаружены менее чем через час.

Эксперты поясняют, что опухоли, особенно агрессивные, часто имеют повышенный уровень протеаз. Эти ферменты помогают ей распространяться, расщепляя белки, которые составляют внеклеточный матрикс, который обычно окружает клетки и удерживает их на месте.

В новом исследовании, Bhatia с коллегами хотели адаптировать датчики таким образом, чтобы они могли сообщать о признаках опухолей в известном месте. Они впервые разработаны частицы, которые могут быть активированы светом, при достижении своей цели, но ультрафиолет не проникает через ткань.

«Мы начали думать о том, какие виды энергии можно использовать, для глубокого проникновения в организм». говорят создатели метода. Ученые решили использовать магнитное поле, для чего инкапсулировали наночастицы магнитными частицами, которые нагреваются при воздействии переменного магнитного поля. Термочувствительный материал, который обволакивает частицы, рассыпается, как магнитные частицы нагреваются, что позволяет датчикам протеазы освобождаться.

В исследовании на мышах, ученые показали, что они могли бы использовать эти частицы в изучении профиля различных типов опухолей толстой кишки на основе того, сколько они производят протеазы. Исследователи также изучают возможность использования этого типа датчиков для изображения раковых поражений, которые распространяются на другие органы. Кроме того, этот тип датчика может быть адаптирован к другим опухолям, так как магнитное поле может проникать глубоко в тело. Подход может быть расширен, чтобы делать диагнозы, основанные на обнаружении других видов ферментов.