Наноустройства обещают раннее выявление рака

Инженеры Университета Макмастера получили грант в размере $4,25 млн от Фонда инноваций Канады на разработку микро- и нанотехнологических биосенсоров и устройств для визуализации. Эти миниатюрные лаборатории размером с таблетку смогут выявлять рак и другие заболевания на стадии одной клетки, а также обнаруживать патогены в пище и воде.

Суть технологии

Устройства представляют собой «умные системы» на чипе, объединяющие различные технологии: ДНК, полупроводники, нанопровода и полимеры. Микролаборатории будут включать миниатюрные системы для фильтрации жидкостей, выделения ДНК, обработки клеток, визуализации, вычислений, беспроводной связи, а также детектирования лазерного и радиационного излучения.

Ключевые направления исследований

• Таблетка-сканер: миниатюрное устройство для раннего обнаружения аномальных клеток внутри тела.
• Неинвазивные системы визуализации: для скрининга органов (молочная железа, поджелудочная железа, ЖКТ) с передачей данных на внешний приемник.
• Проглатываемые и вводимые устройства: для рутинного скрининга опухолей поджелудочной железы и ЖКТ.
• Сенсоры патогенов: для обнаружения болезнетворных микроорганизмов в воде и продуктах питания.

Преимущества и перспективы

Технология позволит проводить неинвазивный скрининг, исключая дискомфорт, риски и высокую стоимость таких процедур, как колоноскопия. Цель — создание надежных и недорогих продуктов для использования в кабинете врача или даже дома, что решит проблемы с очередями на МРТ и КТ и снизит количество ошибок при самодиагностике.

Джамал Дин, ведущий исследователь проекта: «Эта технология нацелена на конкретные злокачественные клетки на ранней стадии, когда лечение может быть более эффективным, а потенциальные побочные эффекты — минимизированы».

Важность ранней диагностики

Исследования показывают, что раннее обнаружение рака кардинально повышает шансы на излечение. Например, 5-летняя выживаемость при раке молочной железы составляет:

• 98% — если опухоль обнаружена размером менее 2 см.
• 26% — если опухоль больше 5 см.

При колоректальном раке (вторая по значимости причина смерти от онкологии) не менее 90% случаев можно вылечить при правильном скрининге.

Создание лаборатории и сотрудничество

Грант является частью инициативы на $10,6 млн, направленной на расширение нанотехнологических мощностей Университета Макмастера и создание лаборатории Micro- and Nano-Systems Laboratory площадью 9 600 кв. футов. В ней будут чистые комнаты, facilities для сборки, упаковки, характеризации, прототипирования и тестирования.

Над проектом совместно работают инженеры, медики и ученые из Университета Макмастера, Университетов Торонто, Ватерлоо, Калгари, Университета Макгилла и Национального исследовательского совета Канады.