Наноприбор для диагностики рака и ВИЧ

Ученые разработали устройство, которое будет выявлять даже одинарные клетки опухоли в крови.

Исследователи из Гарвардского университета и Массачусетского технологического института считают, что их изобретение  поможет противодействовать метастазам.

Ведущий ученый профессор биомедицинских разработок Мехмет Тонер из медицинской школы Гарварда и доцент Брайан Уордл из МТИ создали инструмент, который в конечном счете позволит медикам с максимально доступной на сегодня скоростью увидеть, не распространился ли рак куда-либо еще от места первичной дислокации.

Циркулирующие клетки опухоли обычно достаточно трудно обнаружить, поскольку в одном миллилитре крови содержатся десятки миллиардов здоровых кровяных клеток и лишь несколько циркулирующих злокачественных.

«В 90% случаев рака смерть наступает на из-за первичной опухоли, а из-за метастазов», сказал Уордл.

Чтобы решить проблему с их обнаружением, ученые создали микрожидкостное устройство, которое на это способно. Первый вариант устройства был сделан еще 4 года назад. Тогда образец крови проходил через десятки тысяч маленьких кремниевых столбиков, покрытых антителами. Последние буквально вылавливали раковые клетки, надежно удерживая их на месте после касания. Проблема устройства была в том, что определенные клетки вообще могли не коснуться кремниевых столбиков.

Тонер с помощью Уордла внес изменения в устройство, сделав новый вариант в 8 раз эффективнее первого. Вместо твердых столбиков в микрожидкостном приборе теперь пористые, сделанные из углеродистых нанотрубок — маленьких полых цилиндров, стены которых состоят из атомных решеток. На одном квадратном сантиметре умещается целый лес таких нанотрубок, от 10 до 100 миллиардов.

Как и в начальной версии прибора, углеродные нанотрубки покрыты антителами. С помощью тонкой настройки нанотрубки могут улавливать различные объекты с помощью разных антител, от циркулирующих раковых клеток до вирусов.

Пористые столбики сами по себе выступают как фильтр, за счет чего шансы на поимку раковых клеток возрастают в разы.

В настоящее время новый прибор уже тестируется в больницах, и в течение нескольких следующих лет ученые надеются, что устройство появится на рынке. Кроме того, в планах разработчиков приспособить изобретение и для диагностики ВИЧ.

Результаты опубликованы в издании Small.

04.04.2011