Наносенсоры для мониторинга здоровья в реальном времени
Супербактерии, устойчивые ко всем существующим антибиотикам, представляют серьёзную угрозу. По прогнозам, к 2050 году они могут стать причиной 10 миллионов смертей в год — больше, чем текущее годовое число смертей от рака и диабета вместе взятых.
Профессор Северо-Восточного университета Томас Вебстер разрабатывает решение. Его лаборатория создаёт наночастицы, которые прикрепляются к бактериям и вирусам, убивая их или делая безвредными. Работу поддерживает именная кафедра Art Zafiropoulo Chair in Engineering, учреждённая при поддержке пожертвования в 2,5 миллиона долларов от Артура В. Зафиропуло.
«Именная кафедра действительно позволила нам быстро реагировать на проблемы со здоровьем, с которыми мы сталкиваемся сегодня, — сказал Вебстер, заведующий кафедрой химической инженерии. — Нам не нужно ждать подачи заявок на гранты и решения через год. Мы можем очень быстро использовать эти ресурсы и разрабатывать стратегию».
Способность действовать быстро жизненно важна в борьбе с супербактериями и вирусами, такими как норовирус или вирус Зика. Вместо лечения каждого отдельного патогена антибиотиком, Вебстер видит решение в виде универсальных наночастиц, способных бороться с различными микроорганизмами.
«Это сложная задача, но мы считаем, что это определенно поможет предотвратить смерть людей от мультирезистентных и антибиотикоустойчивых бактерий», — отметил он.
Помимо разработки наночастиц, ещё одним направлением работы лаборатории является создание наносенсоров — «почти как FitBit, но внутри тела». Уже найдены материалы с подходящими химическими свойствами, чтобы попадать и оставаться в организме, не отторгаясь им.
Остаётся преодолеть проблему непрерывного питания сенсоров. После её решения наносенсоры смогут отслеживать здоровье в реальном времени. Например, их можно запрограммировать на обнаружение клетки, становящейся раковой, с последующим её уничтожением или обращением мутации.
«Мы используем термин персонализированная медицина, и это действительно персонализированный подход к лечению того, что пошло не так у пациента», — пояснил Вебстер.
В перспективе такие сенсоры смогут передавать данные о здоровье изнутри тела на смартфон пользователя или лечащему врачу.
«Тогда вы сможете получать информацию в реальном времени, когда проблема только начинается, когда её гораздо легче лечить, так что вам даже не придётся ложиться в больницу. Это и есть мечта».