給腫瘤帶上“運動手環(huán)” 新柔性傳感器助力抗癌藥物療效監(jiān)測
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】腫瘤領(lǐng)域是當(dāng)前全球醫(yī)藥企業(yè)的研發(fā)重點，從臨床研究的數(shù)量上看，抗癌藥物的研究處在所有藥物研發(fā)的首位。數(shù)據(jù)顯示，2020年全球抗癌藥物研發(fā)的數(shù)量為6410種，到了2021年上升為6884種，且連續(xù)兩年都排在全球藥物研發(fā)種類的首位。
治療效果是衡量藥物潛力的終極標(biāo)準(zhǔn)，腫瘤的大小變化是反映藥物治療效果的重要指標(biāo)，決定著該藥物是否能順利轉(zhuǎn)化。臨床醫(yī)學(xué)主要通過影像學(xué)對腫瘤進行測量，然而這種方法在判斷進行藥物治療后腫瘤消退尺度方面有著明顯的時間上的缺陷，往往需要數(shù)周時間才能夠讀出療效反饋。
那么是否有能夠?qū)崟r監(jiān)測腫瘤大小的設(shè)備，讓抗癌藥物療效的判斷簡單、高效呢？好消息是，現(xiàn)在已經(jīng)有了！日前，美國斯坦福大學(xué)和佐治亞理工學(xué)院的工程師發(fā)明了一種可穿戴的柔性傳感器，該傳感器可以對皮下腫瘤實現(xiàn)分鐘尺度上的連續(xù)監(jiān)測，記錄腫瘤體積的變化，并反映到智能設(shè)備上，能夠用于判斷抗癌藥物給藥后的療效。
相關(guān)論文“A flexible electronic strain sensor for the real-time monitoring of tumor regression”成功發(fā)表在2022年9月16日的《Science Advances》上。
據(jù)了解，該設(shè)備被研究人員命名為 Flexible Autonomous Sensor measuring Tumors——FAST，即“測量腫瘤靈活的自主傳感器”。該傳感器所用的材料是一種伸展性強的皮膚狀聚合物，其中還鑲嵌有一層黃金電路，它們連接在一個小型電子背包上。隨著腫瘤的進展，它也會跟著收縮或膨脹，并將數(shù)據(jù)傳遞到手機中。
與其他常見的腫瘤測量工具(如植入式壓力傳感器、成像儀等相比)，該傳感器主要有四個優(yōu)點，一是能夠?qū)崟r持續(xù)檢測，二是能夠檢測到腫瘤的形狀變化，三是省錢省力。
在實時持續(xù)檢測方面，該傳感器每5分鐘進行一次測量，且在整個測量周期內(nèi)都保持著原位，能夠生成關(guān)于腫瘤進展或消退的高分辨率數(shù)據(jù)，相當(dāng)于給皮下腫瘤帶上了一個“運動手環(huán)”，實時監(jiān)測腫瘤的“健康狀況”。在檢測檢測到腫瘤的形狀變化方面，得益于傳感器的靈活和可拉伸，能夠隨著腫瘤的變化而變化，該傳感器能夠檢測到的腫瘤低至10μm尺度分辨率的變化。在省時省力方面，該傳感器是完全自主且無創(chuàng)的，相當(dāng)于在皮膚上貼創(chuàng)可貼，在連接后可自由移動，不受設(shè)備或者電線的限制，能夠減少執(zhí)行相關(guān)測量所需的勞動力成本。
該傳感器看似簡單，但卻能夠?qū)崟r監(jiān)測腫瘤變化，有效降低癌癥治療篩選過程的成本，若該設(shè)備成果產(chǎn)業(yè)化，可能會為腫瘤藥物的研發(fā)提供一個有力的工具。
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