Пластырь с наноиглами может безболезненно собирать молекулярные данные из тканей: без скальпеля, шрамов и боли. Исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.
Исследователи из Королевского колледжа Лондона разработали пластырь с иглами в тысячу раз тоньше человеческого волоса. Устройство может заменить биопсию, особенно в случаях, когда речь идет о чрезвычайно чувствительных тканях, таких, например, как головной мозг.
Поверхность пластыря покрыта десятками миллионов наноигл. Вместо того чтобы удалять ткань, они бережно извлекают липиды, белки и мРНК из живых клеток. Собрнные образцы анализируют с помощью искусственного интеллекта и масс-спектрометрии. В результате врачи получают результаты за 20 минут: достаточно быстро, чтобы помочь хирургам прямо во время операции.
Этот подход обеспечивает многомерную молекулярную информацию из разных типов клеток в одной и той же ткани. Традиционные биопсии просто не могут этого сделать. И поскольку этот процесс не разрушает ткань, мы можем брать образцы одной и той же ткани несколько раз, что раньше было невозможно.
Чиро Кьяппини, соавтор исследования
Обычная биопсия требует удаления фрагментов ткани с помощью скальпеля или иглы: это болезненно, сопряжено с рисками и требует времени. При этом при работе с мозгом, например, повторные биопсии практически невозможны. Новый нанопластырь решает эти проблемы.
В доклинических испытаниях технологию протестировали на образцах опухолей мозга человека и мышей. Потенциально устройство можно интегрировать в повязки, хирургические инструменты и даже контактные линзы для постоянного мониторинга прямо на коже. А производство на тех же фабриках, что и компьютерные чипы, делает массовый выпуск реалистичным.
Разработка может изменить жизнь пациентов, которые подвергаются инвазивным процедурам для диагностики таких заболеваний, как рак и болезнь Альцгеймера. «Это может стать началом конца болезненных биопсий», — добавляет доктор Кьяппини.
