Наноплантат измеряет рост опухоли и эффективность лечения

Миниатюрный плантат, разрабатываемый в MIT, в будущем может помочь врачам быстро отслеживать рост опухолей и прогресс химиотерапии у онкологических пациентов. Устройство содержит наночастицы, которые можно настроить на обнаружение различных веществ, включая метаболиты (например, глюкозу и кислород), связанные с ростом опухоли.

Он также может отслеживать эффекты противораковых препаратов: после имплантации пациенту устройство может показать, какое количество конкретного лекарства достигло опухоли, помогая врачам определить, работает ли лечение у данного пациента.

Такие наночастицы использовались и ранее, но впервые исследователи MIT поместили их в силиконовое устройство доставки, что позволяет им оставаться в теле пациента длительное время. Устройство можно имплантировать непосредственно в опухоль, что даёт более прямое представление о происходящем в ней с течением времени.

Новая методика, известная как имплантированное магнитное зондирование, использует детекторные наночастицы из оксида железа (Fe₂O₃), покрытые сахаром декстраном. К поверхности частиц прикреплены антитела, специфичные к целевым молекулам. При наличии этих молекул они связываются с частицами, вызывая их агглютинацию (слипание). Это слипание можно обнаружить с помощью МРТ (магнитно-резонансной томографии).

Наночастицы заключены внутри силиконового устройства, которое герметизировано пористой мембраной. Мембрана пропускает молекулы размером менее 30 нм, но сами детекторные частицы слишком велики, чтобы выйти наружу.

Устройство можно сконструировать для одновременного тестирования множества параметров. Помимо мониторинга присутствия химиотерапевтических препаратов, оно также может использоваться для проверки роста или уменьшения опухоли, а также её распространения, путем обнаружения количества и локализации опухолевых маркеров.

Следующим шагом для исследовательской группы являются более масштабные доклинические испытания. Они будут искать гормон хорионический гонадотропин человека (ХГЧ), который считается маркером рака, так как вырабатывается опухолями, но в норме не встречается у здоровых людей (кроме беременных).

Исследователи готовят статью по этой работе и представили свои результаты на недавних встречах Европейского онкологического общества и Американского института инженеров-химиков.