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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
2022年09月23日 09:25:48
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：吳吳吳 點擊量：5059
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。
【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(jìn)行測量，然而這種方法在判斷進(jìn)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(qiáng)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(jìn)展，它也會跟著收縮或膨脹，并將數(shù)據(jù)傳遞到手機(jī)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(jìn)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(jìn)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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