دستگاهی جدید که تغییر اندازه تومورهای زیر پوست را اندازه می گیرد
به گزارش سیناپرس، این دستگاه غیر تهاجمی که با باتری کار می‌کند به یک صدم میلی‌متر (10 میکرومتر) حساس است و می‌تواند نتایج را به صورت بی‌سیم و با فشار دادن یک دکمه به صورت بی‌سیم به یک برنامه تلفن هوشمند ارسال کند.
محققان می گویند که از نظر عملی، دستگاه آنها – که FAST برای سنسور خودمختار منعطف اندازه گیری تومورها نامیده می شود – نشان دهنده یک روش کاملا جدید، سریع، ارزان، بدون هندز و دقیق برای آزمایش اثربخشی داروهای سرطان است. در مقیاس بزرگ‌تر، می‌تواند به مسیرهای امیدوارکننده جدیدی در درمان سرطان منجر شود.
محققان هر ساله هزاران داروی سرطان بالقوه را روی موش های مبتلا به تومورهای زیر جلدی آزمایش می کنند. تعداد کمی به بیماران انسانی می‌رسند، و فرآیند یافتن درمان‌های جدید کند است، زیرا فن‌آوری‌های اندازه‌گیری پسرفت تومور از درمان دارویی هفته‌ها طول می‌کشد تا پاسخ را بخوانند. تنوع بیولوژیکی ذاتی تومورها، کاستی‌های روش‌های اندازه‌گیری موجود، و اندازه‌های نسبتاً کوچک نمونه، غربالگری دارو را دشوار و کار فشرده می‌کند.
الکس آبرامسون، نویسنده اول این مطالعه و پزشک اخیرا در آزمایشگاه ژنان بائو در دانشکده مهندسی استنفورد و اکنون استادیار استنفورد می گوید: در برخی موارد، تومورهای تحت مشاهده باید با دست با کولیس اندازه گیری شوند. در فناوری جورجیا استفاده از کولیس‌های گیره مانند فلز برای اندازه‌گیری بافت‌های نرم ایده‌آل نیست و روش‌های رادیولوژیکی نمی‌توانند نوع داده‌های پیوسته مورد نیاز برای ارزیابی بلادرنگ را ارائه دهند. FAST می‌تواند تغییرات حجم تومور را در مقیاس زمانی دقیقه تشخیص دهد، در حالی که اندازه‌گیری‌های کولیس و بیولومینسانس اغلب به دوره‌های مشاهده چند هفته‌ای برای خواندن تغییرات در اندازه تومور نیاز دارند.
سنسور FAST از یک پلیمر پوست مانند، انعطاف پذیر و قابل کشش تشکیل شده است که شامل یک لایه جاسازی شده از مدار طلا است. این حسگر به یک کوله پشتی الکترونیکی کوچک که توسط یاسر خان و نائوجی ماتسوهیسا، متخصصان سابق و نویسندگان مشترک طراحی شده است، متصل است. این دستگاه فشار روی غشاء را اندازه گیری می کند – میزان کشش یا کوچک شدن آن – و این داده ها را به تلفن هوشمند منتقل می کند. با استفاده از کوله پشتی FAST، درمان‌های بالقوه‌ای که با رگرسیون اندازه تومور مرتبط هستند، می‌توانند به‌سرعت و با اطمینان به‌عنوان ناکارآمد یا سریع برای مطالعه بیشتر کنار گذاشته شوند.
محققان می گویند که دستگاه جدید حداقل سه پیشرفت قابل توجه را ارائه می دهد. اول، نظارت مداوم را فراهم می کند، زیرا حسگر به طور فیزیکی به موش متصل است و در کل دوره آزمایشی در جای خود باقی می ماند. دوم، سنسور انعطاف پذیر تومور را پوشش می دهد و بنابراین قادر به اندازه گیری تغییرات شکل است که تشخیص آنها با روش های دیگر دشوار است. سوم، FAST هم مستقل و هم غیر تهاجمی است. این به پوست متصل است، بی شباهت به چسب زخم نیست، با باتری کار می کند و به صورت بی سیم متصل می شود. موش در حرکت بدون محدودیت توسط دستگاه یا سیم ها آزاد است و دانشمندان نیازی به کنترل فعال موش ها پس از قرار دادن حسگر ندارند. بسته های FAST نیز قابل استفاده مجدد هستند، هزینه مونتاژ آن فقط 60 دلار است و در عرض چند دقیقه به موش متصل می شوند.
پیشرفت در مواد الکترونیکی انعطاف پذیر FAST است. روی پلیمر پوست مانند لایه ای از طلا پوشانده شده است که وقتی کشیده می شود، ترک های کوچکی ایجاد می کند که هدایت الکتریکی ماده را تغییر می دهد. کشش مواد و تعداد ترک ها افزایش می یابد و باعث می شود مقاومت الکتریکی در سنسور نیز افزایش یابد. هنگامی که مواد منقبض می شوند، ترک ها دوباره در تماس هستند و رسانایی بهبود می یابد.
هم آبرامسون و هم نائوجی ماتسوهیسا، استادیار دانشگاه توکیو، توضیح دادند که چگونه می توان این انتشار ترک و تغییرات نمایی در رسانایی را از نظر ریاضی با تغییرات ابعاد و حجم برابر دانست.
یکی از موانعی که محققان باید بر آن غلبه می کردند این نگرانی بود که خود حسگر ممکن است با اعمال فشار بی رویه به تومور، اندازه گیری ها را به خطر بیندازد و به طور موثر آن را فشرده کند. برای دور زدن این خطر، آنها به دقت خواص مکانیکی مواد انعطاف پذیر را با خود پوست تطبیق دادند تا حسگر را به اندازه پوست واقعی انعطاف پذیر و انعطاف پذیر کنند.
آبرامسون می‌گوید: این یک طراحی ساده فریبنده است، اما این مزایای ذاتی باید برای جوامع دارویی و سرطان‌شناسی بسیار جالب باشد. FAST می‌تواند به طور قابل‌توجهی روند غربالگری درمان‌های سرطان را تسریع، خودکار و کاهش دهد.
منبع: medicalxpress.com
مترجم: سید سپهر ارومیهء
