Первый в мире ультразвуковой сенсор разработан в Австралии

Первый в мире ультразвуковой сенсор разработан в Австралии

20 Apr 2020
63
Прослушать

Способность точно контролировать уровень лекарств и биологических молекул внутри пациентов в режиме реального времени остается в значительной степени недостижимой задачей.

Большинство изобретенных до сих пор имплантируемых мониторов полагаются на высокотехнологичные и дорогостоящие детекторы, такие как компьютерная томография или магнитно-резонансная томография. Использование ультразвука, который является дешевым и портативным методом, как средства для отслеживания, например, реакции опухоли на новый препарат или определения риска сердечного приступа с повышением уровня диагностического белка тропонина до сих пор было невозможным.

Австралийские исследователи недавно разработали первый биосенсор, который может быть использован в естественных условиях, внутри организма, способный излучать сигналы, которые могут быть обнаружены обычными ультразвуковыми сканерами.

Эта технология, описание которой приводится в статье, опубликованной в журнале ACS Sensors, недавно получила предварительный международный патент.

Группа австралийских ученых из университета Монаша разработала наночастицу, которая изменяет свою жесткость в ответ на изменения рН в организме, причем эти изменения улавливаются ультразвуковым методом.

На сегодняшний день уже используется метод ультразвуковой визуализации с помощь контрастных частиц в виде наполненных газом микропузырьков. Однако такой метод может использоваться не дольше 10-20 минут, поэтому его нельзя применять для длительного отслеживания каких-либо процессов внутри организма.

Новая технология может быть использована путем внедрения миниатюрных сенсоров глубоко в ткани и измерения таких биомаркеров, как pH (как показатель того, уменьшается ли опухоль после химиотерапии) и в ближайшем будущем более сложных маркеров, таких как кислород (как показатель инсультной травмы) или связанных с заболеванием белков.

Преимущество технологии в том, что она сможет "считывать" показания с помощью чего-то такого же простого, как портативный сканер УЗИ и мобильный телефон, который в настоящее время может записывать УЗИ. Это позволяет с помощью подобного метода наблюдать за пациентами в отдаленных районах, без необходимости использования больших больничных лабораторий.

Технология была с успехом протестирована на животных, чтобы обнаружить изменения уровня pH. Теперь она будет тестироваться на животных моделях заболеваний, чтобы определить, может ли она точно отслеживать быстро меняющиеся уровни pH, первоначально сосредоточившись на раке и инсульте.