Tradycyjne biopsje, mimo swojej skuteczności, są inwazyjne, bolesne i niosą ryzyko powikłań, co często zniechęca pacjentów do ich wykonywania. Rocznie przeprowadza się ich miliony – głównie w celu wykrywania i monitorowania chorób nowotworowych czy neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera. Teraz naukowcy z King’s College London ogłosili przełom, który może diametralnie zmienić sposób diagnozowania tych schorzeń. Opracowany przez nich plaster nanoigłowy oferuje bezpieczną, bezbolesną i powtarzalną alternatywę dla klasycznych biopsji.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak działa plaster nanoigłowy i dlaczego może zastąpić tradycyjne biopsje
- W jakich chorobach nowa technologia może znaleźć zastosowanie kliniczne
- Jakie są zalety nanoigieł w porównaniu do klasycznych metod diagnostycznych
- Kto odpowiada za badania i jakie instytucje wsparły ich rozwój
Jak działa plaster nanoigłowy?
Plaster pokryty jest dziesiątkami milionów mikroskopijnych igieł, które są aż 1000 razy cieńsze od ludzkiego włosa. Dzięki swojej strukturze nanoigły nie usuwają tkanki, lecz pozyskują z niej molekularne informacje – tzw. „odciski palców” biologicznych – obejmujące lipidy, białka oraz mRNA. Co najważniejsze, proces ten nie powoduje bólu ani uszkodzeń, co pozwala na jego powtarzanie z tego samego obszaru.
Pracujemy nad nanoigłami od dwunastu lat, ale to jest nasz najbardziej ekscytujący rozwój do tej pory. Otwiera świat możliwości dla osób z rakiem mózgu, chorobą Alzheimera i dla rozwoju medycyny spersonalizowanej – powiedział dr Ciro Chiappini, główny autor badania opublikowanego w Nature Nanotechnology.
Zastosowanie w czasie rzeczywistym i podczas operacji
Nowa technologia umożliwia analizę tkanek na poziomie molekularnym przy użyciu spektrometrii masowej oraz algorytmów sztucznej inteligencji. Dzięki temu lekarze mogą uzyskać informacje o obecności guza, jego reakcji na terapię oraz dynamice choroby – wszystko bez konieczności ingerowania w strukturę narządu. To ogromna zmiana w kontekście chociażby diagnostyki guzów mózgu, gdzie powtarzanie biopsji bywa niemożliwe.
To podejście dostarcza wielowymiarowych informacji molekularnych z różnych typów komórek w obrębie tej samej tkanki. Tradycyjne biopsje po prostu nie mogą tego zrobić – dodał dr Chiappini.
Wstępne testy przeprowadzono na ludzkich próbkach raka mózgu oraz modelach zwierzęcych. Wyniki są obiecujące – możliwe było nie tylko wykrycie obecności nowotworu, ale też monitorowanie odpowiedzi na leczenie w czasie rzeczywistym.
Szerokie możliwości integracji i przyszłość medycyny spersonalizowanej
Nanoigły, wykonane tą samą metodą co układy scalone, mogą zostać zintegrowane z powszechnie stosowanymi wyrobami medycznymi – np. bandażami, endoskopami, a nawet soczewkami kontaktowymi. Otwiera to nowe możliwości w obszarze medycyny spersonalizowanej oraz nieinwazyjnego monitorowania chorób przewlekłych.
To może być początek końca bolesnych biopsji. Nasza technologia otwiera nowe sposoby diagnozowania i monitorowania chorób w sposób bezpieczny i bezbolesny – pomagając lekarzom i pacjentom podejmować lepsze, szybsze decyzje – podkreślił dr Chiappini.
Interdyscyplinarna współpraca i europejskie finansowanie
Badania prowadzone na King’s College London były możliwe dzięki ścisłej współpracy naukowców z dziedziny nanoinżynierii, biologii komórki, onkologii klinicznej oraz sztucznej inteligencji. Projekt uzyskał wsparcie finansowe m.in. z Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERC) w ramach programu Starting Grant, a także od Wellcome Leap, EPSRC i MRC UKRI.
👉 Wyniki oraz opis badań znajdziesz pod TYM LINKIEM
Główne wnioski
- Plaster nanoigłowy opracowany przez naukowców z King’s College London bezboleśnie pozyskuje informacje molekularne z tkanek bez ich uszkadzania.
- Technologia umożliwia monitorowanie chorób takich jak rak czy choroba Alzheimera w czasie rzeczywistym i pozwala na wielokrotne testowanie tej samej tkanki.
- Nanoigły są 1000 razy cieńsze od ludzkiego włosa i nie powodują bólu, co może znacząco zwiększyć dostępność i częstotliwość diagnostyki.
- Projekt uzyskał finansowanie z Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych, Wellcome Leap, EPSRC i MRC UKRI, co umożliwiło jego zaawansowaną realizację.
Źródło:
- King’s College w Londynie
- Nature Nanotechnology
