Нанофильтр против рака: Ни одна клетка не ускользнет
Один из ключевых вопросов — ранняя диагностика заболевания, от которой напрямую зависит успех лечения. Этой проблемой занялась команда из двух абсолютно разнопрофильных специалистов: гарвардского биоинженера и авиакосмического материаловеда из MIT. Их изобретение должно позволить «отлавливать» потенциально больные клетки из капли крови, взятой на анализ, таким образом определять, развивается ли опухоль.
Весь прибор умещается на десятикопеечной монете. В изначальной версии устройства, кровь, взятая у пациента, пропускалась через сотни тысяч кремниевых пластинок, содержащих антитела между каждым слоем кремния. Таким образом, практически каждая каждая раковая клетка должна была вступить во взаимодействие с антителом и, таким образом, выдать своё присутствие. Отличительная особенность изделия в том, что этот фильтр позволяет выявлять наличие в крови даже одиночных клеток.
В процессе работы над устройством выяснилось, что плотные ряды, составленные из содержащих антитела углеродных нанотрубок в восемь раз эффективнее отфильтровывают раковые клетки.
При нормальных условиях выявить повреждённые клетки, циркулирующие в крови, отделившись от опухоли, очень тяжело именно из-за их малочисленности. В одном миллилитре крови их может содержаться всего несколько штук, тогда как счёт здоровым клеткам идёт на миллиарды.
Команда исследователей варьирует размеры и форму трубок, а так же состав антител, чтобы повысит эффективность анализа. Карбоновые трубки интересны прежде всего со своей высокой пористостью: квадратный миллиметр такого материала содержит всего один процент углерода и 99 процентов воздуха. Это, с одной стороны, оставляет большой объём для потока жидкости, а с другой, при прохождении целого «леса» из нанотрубок вероятность контакта больной клетки с антителом возрастает в разы.
Разработчики надеются, что с помощью их технологии диагностика рака упростится, станет более эффективной и даст возможность начать борьбу с болезнью на самых ранних стадиях, ведь, по сути, их устройство будет иметь карманные размеры, а его доступность для врача — уже вопрос отработки технологии. Отдельное направление работы команды — диагностика ВИЧ. Однако это потребует гораздо более сложных исследований, поскольку размер вируса (около 40 нанометров) просто несопоставим с размером раковой клетки.
По материалам Sciguru.com