Розумне татуювання. Вчені створили систему для раннього виявлення раку шкіри

Про це пише видання Interesting Engineering.

Команда дослідників із Канади представила експериментальну платформу SMEAR-ULM для раннього виявлення меланоми. Система використовує мікроголки, наночастинки та надшвидку візуалізацію, щоб знаходити крихітні зміни температури, які створюють пухлини на ранніх стадіях.

Читайте также: Шмигаль Національність: подробная биография и карьера

За словами науковців, технологія змогла виявити мікромеланоми вже через чотири дні після їх появи у лабораторних моделях. Звичайні тепловізійні системи не здатні працювати з такою точністю.

Меланома вважається одним із найнебезпечніших видів раку шкіри, але шанси на виживання значно зростають, якщо хворобу виявити рано. Проблема полягає в тому, що дуже маленькі пухлини майже не відрізняються від здорової шкіри під час звичайного огляду.

Сьогодні лікарі переважно покладаються на візуальний огляд і біопсію. Через це агресивні ураження можуть залишатися непоміченими, а нешкідливі утворення іноді призводять до зайвих процедур.

Дослідники вирішили зосередитися на теплі, яке природно виробляють пухлини. Ракові клітини витрачають більше енергії, ніж здорові тканини, тому створюють невеликі температурні відмінності на поверхні шкіри. Раніше вчені вже знали про цей ефект, але тепловізори не могли достатньо точно його зафіксувати.

Система SMEAR-ULM працює через невеликий пластир із безболісними мікроголками, який накладають на шкіру. Голки вводять під поверхню рідкоземельні наночастинки, утворюючи тимчасове«розумне татуювання».

Ці частинки виконують роль мікроскопічних температурних сенсорів. Після опромінення ближнім інфрачервоним світлом вони випромінюють видиме світло, а тривалість його світіння залежить від температури тканин. Потім система створює детальну теплову карту.

Читайте также: Проти важкої бронетехніки. Американська компанія випускає на ринок потужний дрон-камікадзе, здатний вести бій в умовах міської забудови

«Наша мета — створити малоінвазивний інструмент для виявлення дуже маленьких, але агресивних меланом», — пояснив фахівець із надшвидкої візуалізації та біофотоніки Цзіньян Лян.

Він зазначив, що багато небезпечних меланом залишаються надто малими для звичайного візуального скринінгу.

Дослідник Їнмін Лай заявив, що система здатна миттєво створювати температурну карту за один знімок і стабільно працює навіть у складних умовах живих тканин.

Під час дослідження вчені використовували моделі мишей із генетичними мутаціями, схожими на людську меланому. За словами науковців, це може стати кроком до майбутніх клінічних випробувань на людях.

Команда також вважає, що технологію можна буде використовувати не лише для пошуку раку. У майбутньому система може допомагати відстежувати інші біологічні сигнали, зокрема рівень pH та концентрацію іонів.