Verdens første ultralydsbiosensor skabt i Australien

Evnen til nøjagtigt at overvåge lægemiddelniveauer og biologiske molekyler inde i patienter i realtid har stort set været uhåndgribelig.

De fleste af de implanterbare monitorer, der hidtil er opfundet, er afhængige af højteknologiske og dyre detektorer såsom CT-scanninger eller MRI. Brug af ultralyd – som er billigt og bærbart – som et middel til at spore en sygdomstilstand som en reaktion på en tumor på et nyt lægemiddel eller risikoen for et hjerteanfald med stigningen af ​​et diagnostisk protein kaldet troponin har altid været mere en Blue Sky end virkeligheden.

Nu Melbourne, Australiens forskere har udviklet den første biosensor, der kan bruges in vivo, inde i en krop, i stand til at udsende signaler, der kan detekteres af almindelige ultralydsscannere.

Teknologien - offentliggjort i dag i tidsskriftet ACS sensorer — har fået meddelt et internationalt foreløbigt patent. Holdet ledet af Dr. Simon Corrie og Dr. Kristian Kempe, fra ARC Center of Excellence i Bio-Nano Science og Monash University i Australien, har udviklet en nanopartikel, der ændrer dens stivhed som reaktion på pH-ændringer i kroppen, med disse ændringer opfanget af ultralyd.

Til dato bruger ultralydsbilleddannelse, hvad der kaldes en kontrast ved hjælp af gasfyldte mikrobobler. Men ifølge Dr. Corrie varer disse kun 10-20 minutter, hvilket gør langsigtet sporing i en krop umulig.

Den nye teknologi, som blev udviklet sammen med kolleger på Monash University og Baker Heart and Diabetes Institute, kan indsættes dybt i vævene og måle biomarkører som f. pH (som et mål for, om en tumor skrumper efter kemoterapi) og i den nærmeste fremtid mere komplekse markører såsom oxygen (som en indikator for slagtilfælde) eller sygdomsrelaterede proteiner.

Ifølge Dr. Corrie er fordelen ved teknologien, at til sidst, den vil kunne "læses" af "noget så simpelt som en mobiltelefon, der i øjeblikket kan optage ultralyd, gør det i stand til at overvåge patienter i fjerntliggende områder, uden behov for store hospitalslaboratorier, " han sagde.

Teknologien er blevet testet i en dyremodel for at opdage ændringer i pH-niveauer. Det vil nu blive testet i dyremodeller af sygdom for at afgøre, om det nøjagtigt kan overvåge hurtigt skiftende pH-niveauer, i første omgang med fokus på kræft og slagtilfælde. Målet, ifølge Dr. Corrie, er at give klinikere mulighed for at få en patient til at sidde i en stol og, mens de infunderer stofferne, ved hjælp af almindeligt tilgængelig ultralyd til at overvåge lægemiddelniveauer eller organrespons i realtid, justering af doseringer som funktion af patientens behov.