В 2020 году, пока мир был занят борьбой с COVID-19, рак молочной железы унес жизни 685 000 человек. Только в США более 40 000 женщин ежегодно заболевают раком молочной железы, что делает его одним из самых смертоносных типов рака. Хотя своевременное обнаружение рака молочной железы может спасти жизнь многим таким пациентам, не каждый может позволить себе стоимость диагностики рака молочной железы, и это касается не только США.

По мнению исследователей, во многих развивающихся странах диагностика рака молочной железы требует непомерных затрат, включая такие процедуры, как биопсия, МРТ и маммография. В сочетании с нехваткой медицинских учреждений это еще больше затрудняет раннее выявление.

Однако недавно предложенная инновация стоимостью 5 долларов могла бы решить эту большую проблему.

Исследователи из Университета Флориды и Тайваньского университета Ян Мин Цзяо Тун недавно опубликовали исследование, в котором обнаружен портативный биосенсор, способный обнаружить рак молочной железы у человека за пять секунд, просто проанализировав его слюну.

«Наш метод скрининга рака молочной железы выделяется тем, что он доступен, быстр, требует лишь небольшого количества слюны и очень точен», — говорит Сяо-Сюань Ван, первый автор исследования и доктор философии. Об этом рассказал кандидат Университета Флориды. ЗМЭ Наука .

Биосенсор на основе слюны в сравнении с традиционным диагностическим оборудованием

В настоящее время рак молочной железы диагностируется с помощью маммографии — аппарата, который делает рентгеновские снимки груди. Если на рентгене обнаруживается что-то подозрительное, врачи проводят УЗИ или МРТ, получая подробные изображения структур внутри груди пациентки.

Эти традиционные методы диагностики требуют некоторого времени для получения результатов и требуют громоздкого и дорогого оборудования, что делает процесс скрининга медленным и дорогостоящим.

В США забудьте о лечении: один лишь скрининг рака молочной железы может стоить вам от сотен до тысяч долларов, а ваша медицинская страховка может его не покрыть — диагноз считается не лечением, а профилактической мерой.

Однако, по крайней мере, в больницах США есть скрининговые машины. «В регионах, где нет доступа к передовым технологиям, таким как МРТ, женщины сталкиваются с огромными препятствиями при обращении за медицинской помощью из-за финансовых ограничений и географических расстояний», — сказала Ван.

Именно здесь предлагаемый биосенсор может иметь огромное значение. Портативное устройство включает в себя полоски, аналогичные тем, которые используются при тестировании на глюкозу, и печатную плату (PCB) портативного размера.

Пользователю даже не нужно посещать больницу для обследования. Все, что вам нужно сделать, это поместить образец слюны на полоску, и через пять секунд устройство покажет, есть ли в вашем организме биомаркеры (в данном случае белки), связанные с раком молочной железы.

«Его удобный дизайн позволяет легко использовать его в домашних условиях для мониторинга здоровья, способствуя раннему выявлению. Этот подход также оказывается экономически эффективным: цена полосы составляет всего несколько центов, а многоразовая печатная плата — 5 долларов, что делает ее доступной в регионах с ограниченными ресурсами», — сказал Ван. ЗМЭ Наука .

Однако, в отличие от маммографии и МРТ, биосенсор не может обеспечить прямую визуализацию размера и местоположения опухоли. Но исследователи утверждают, что с помощью этого устройства они все еще могут с достаточной точностью оценить тяжесть случаев рака.

Связь между слюной и раком молочной железы

По мнению исследователей, человеческая слюна содержит многочисленные биомаркеры, связанные с раком молочной железы, в том числе HER2 и CA 15-3 (белки, вырабатываемые клетками рака молочной железы). Уровень их экспрессии в слюне коррелирует с тяжестью заболевания.

Полоски биосенсора загружены антителами, специфичными к целевым белкам. Когда образец слюны вводится в микроканал на полоске, антитела вступают в контакт с биомаркерами.

Синхронизированные импульсы напряжения подаются на электроды на полоске и печатной плате, чтобы увидеть, объединились ли антитела с биомаркерами.

«Заряды на этих электродах колеблются в зависимости от целевой концентрации белка в растворе образца. Результирующий сигнал с полоски усиливается, а затем преобразуется в цифровые показания, что облегчает пользователям интерпретацию результатов», — сказал Ван.

Авторы исследования предполагают, что этот метод не ограничивается только обнаружением рака молочной железы. В своих прошлых исследованиях они эффективно использовали этот метод для обнаружения тропонина, вируса Зика и спинномозговой жидкости.

Более того, они также работают над способом обнаружения Covid-19 с помощью образцов слюны.

Доступен ли биосенсор и готов ли он к использованию?

Ван и его команда стремятся как можно скорее вывести эту технику на рынок и ищут компании для помощи в производстве. Они также подали предложение в Национальные институты здравоохранения (NIH) в надежде получить финансирование для продвижения своих исследований.

Они полагают, что примерно через пять лет их биосенсор появится в продаже. Однако вы не сможете купить его за 5 долларов — по крайней мере, вначале.

«5 долларов покрывают только расходы на печатную плату и полосы. Однако с точки зрения готовности к рынку многоразовая печатная плата потенциально может стоить около ста долларов, учитывая дополнительные производственные расходы, такие как заработная плата и реклама. При массовом производстве цена может быть значительно снижена», — сказал Ван. ЗМЭ Наука .

Даже за 100 долларов это портативное устройство, скорее всего, останется дешевле и проще в использовании, чем традиционные методы диагностики.

Будем надеяться, что когда бы он ни появился на рынке, он сделает скрининг рака молочной железы более доступным и доступным, чем когда-либо.

Исследование опубликовано в журнале Журнал вакуумной науки и технологий B .