Επιστήμονες δημιούργησαν «έξυπνους» φακούς επαφής που ανιχνεύουν τον καρκίνο
Οι “έξυπνοι” αυτοί φακοί επαφής ανιχνεύουν τους όγκους εντοπίζοντας ουσίες που βρίσκονται στα δάκρυα, κατά τα αρχικά στάδια της νόσου.
Επιστήμονες δημιούργησαν «έξυπνους» φακούς επαφής μπορούν να διαγνώσουν τον καρκίνο εξετάζοντας τις χημικές ουσίες στα μάτια του χρήστη. Οι φακοί ανιχνεύουν τους όγκους με τον εντοπισμό ορισμένων ουσιών που βρίσκονται στα δάκρυα, κατά τα πρώιμα στάδια της νόσου.
Η καινοτομία αυτή, λένε οι ερευνητές, θα μπορούσε να οδηγήσει στην κατάρτηση ενός ανέξοδου προγράμματος διαγνωστικού ελέγχου για πολλαπλούς τύπους της νόσου.
Σύμφωνα με τους επιστήμονες στο Ινστιτούτο Βιοϊατρικής Καινοτομίας Terasaki, οι φακοί συλλαμβάνουν μεταφορείς που ονομάζονται «εξωσώματα», οι οποίοι είναι μικροσκοπικοί αγγελιοφόροι που μοιάζουν με φυσαλίδες. Βρίσκονται μέσα στα κύτταρα και εκκρίνονται στο αίμα, το σάλιο, τα ούρα και τα δάκρυα. Στην επιφάνειά τους υπάρχει πληθώρα πρωτεϊνών – ορισμένες από αυτές τροφοδοτούνται από καρκίνο, ιογενείς λοιμώξεις ή τραυματισμούς.
Τα εξωσώματα μπορούν να επηρεάσουν τη ρύθμιση, την εξέλιξη και την εξάπλωση του όγκου – προσφέροντας ελπίδες για πιο στοχευμένη και αποτελεσματική θεραπεία.
Η μείωση της καθυστέρησης της θεραπείας βελτιώνει δραματικά τα ποσοστά επιβίωσης από τον καρκίνο, καθώς κάθε μήνας χωρίς θεραπεία εκτιμάται ότι αυξάνει τον κίνδυνο θνησιμότητας κατά περίπου 10%.
«Ο φακός μπορεί να ανιχνεύσει εξωσώματα σε διαλύματα από διάφορες κυτταρικές σειρές, καθώς και ανθρώπινα δάκρυα», δήλωσε ο επικεφαλής του έργου καθηγητής Ali Khademhosseini, του Ινστιτούτου Βιοϊατρικής Καινοτομίας Terasaki στις Ηνωμένες Πολιτείες, όπου αναπτύχθηκαν οι διαγνωστικοί φακοί.
Ο φακός είναι εφοδιασμένος με μικροκάμερες που είναι συνδεδεμένες με αντισώματα στα οποία προσκολλώνται τα εξωσώματα. Σε πειράματα, οι φακοί δοκιμάστηκαν με επιτυχία σε εξωσώματα που εκκρίθηκαν σε εργαστηριακά υγρά από δέκα διαφορετικές σειρές ιστών και καρκινικών κυττάρων, καθώς και σε δάκρυα από δέκα εθελοντές.
«Ο φακός μπορεί να χρωματιστεί με ειδικά αντισώματα με νανοσωματίδια για επιλεκτική απεικόνιση», εξήγησε ο Khademhosseini.
«Αυτό προσφέρει μια δυνητική πλατφόρμα για τον προ-έλεγχο του καρκίνου και ένα υποστηρικτικό διαγνωστικό εργαλείο που είναι εύκολο, γρήγορο, ευαίσθητο, οικονομικά αποδοτικό και μη επεμβατικό», πρόσθεσε.
Αυτό είναι πολύ σημαντικό, καθώς οι σημερινές μέθοδοι περιλαμβάνουν κουραστικό, περίπλοκο, χρονοβόρο και δαπανηρό εξοπλισμό και χρειάζονται τουλάχιστον δέκα ώρες για να ολοκληρωθούν. Η απλή τεχνική της επιστημονικής ομάδας λύνει αυτά τα προβλήματα. Επιπλέον, τα δάκρυα αποτελούν καθαρότερη και πιο αξιόπιστη πηγή εξωσωμάτων από άλλα σωματικά υγρά.
Τόσο οι θάλαμοι όσο και ο φακός κατασκευάστηκαν με απευθείας κοπή και χάραξη με λέιζερ αντί για τη συμβατική χύτευση σε καλούπι. Επιπλέον, οι ερευνητές τροποποίησαν χημικά τις επιφάνειες για να τις ενεργοποιήσουν ώστε να δεσμεύουν αντισώματα. Οι συνήθεις μέθοδοι περιλαμβάνουν μεταλλικά ή νανο-ανθρακικά υλικά σε ακριβές συνθήκες καθαρού δωματίου.
Περαιτέρω ανάλυση έδειξε ότι ο φακός εντόπισε εξωσώματα σε διαλύματα από τρεις κυτταρικές σειρές με διαφορετικούς επιφανειακούς δείκτες και χρησιμοποιώντας διαφορετικούς συνδυασμούς αντισωμάτων.
«Τα προκύπτοντα μοτίβα ανίχνευσης και μη ανίχνευσης των εξωσωμάτων από τις τρεις διαφορετικές κυτταρικές σειρές ήταν τα αναμενόμενα. Επικυρώθηκε η ικανότητά του συστήματος να συλλαμβάνει και να ανιχνεύει με ακρίβεια εξωσώματα με διαφορετικούς επιφανειακούς δείκτες», σημείωσε ο Khademhosseini.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση «Advanced Functional Materials».
