ساخت دستگاه ارزان تشخیص تغییر اندازه تومورهای سرطانی

گروهی از محققان «گروه Bao»در دانشگاه استنفورد دستگاهی پیشگامانه به نام FAST که مخفف کلماتی به معنای «حسگر خودکار منعطف اندازه‌گیری تومورها» است، ساخته‌اند. اعتقاد بر این است که این نخستین ابزاری است که قادر به اندازه‌گیری رشد تومورهای سرطانی و به اشتراک‌گذاری جزئیات آن در تلفن‌های هوشمند آن هم به صورت زنده و در لحظه است.  

این دستگاه به عنوان یک دستگاه پوشیدنی غیرتهاجمی با باتری کار می‌کند تا سرطان را در بدن انسان و اثربخشی داروها را در بیماران سرطانی بررسی کند.

به نقل از آی‌ای، اگرچه این دستگاه در حال حاضر فقط بر روی مدل‌های حیوانی آزمایش شده است، اما پژوهشگران برنامه‌هایی دارند که به زودی این دستگاه را برای استفاده انسانی آماده کنند.

در حال حاضر، یافتن درمان‌های جدید برای درمان سرطان زمان زیادی طول می‌کشد، زیرا تجزیه و تحلیل اثر یک درمان بر تومورهای سلول سرطانی فرآیندی کند است. دانشمندان باید هفته‌ها و گاهی حتی ماه‌ها منتظر بمانند تا گزارش‌های اندازه‌گیری پسرفت تومور ناشی از یک درمان جدید را دریافت کنند.
با این حال، آنها اکنون با FAST می‌توانند تأثیر یک درمان بر تومورهای سرطانی را در لحظه مشاهده و مطالعه کنند.
پروفسور «الکس آبرامسون» نویسنده ارشد این مطالعه و استادیار مؤسسه فناوری جورجیا می‌گوید: ما امیدواریم که این دستگاه به ما این امکان را بدهد که اثرات کوتاه مدت داروها بر تومورها را بهتر درک کنیم و به دانشمندان و متخصصان مراقبت‌های بهداشتی اجازه دهد تا روش ساده‌تری برای غربالگری داروهای ضد سرطان که می‌توانند در آینده به درمان تبدیل شوند، داشته باشند.

پژوهشگران پیشنهاد می‌کنند که روش‌های کنونی برای تشخیص پیشرفت تومور، مانند اندازه‌گیری‌های مبتنی بر کولیس یا تصویربرداری، نیاز به مداخله انسانی قابل ‌توجهی دارند و همچنین دارای محدودیت‌هایی در ابعاد زمانی و طولی هستند. به علاوه، این اندازه‌گیری‌ها را می‌توان هر چند روز یک بار انجام داد، زیرا کار مورد نیاز و هزینه‌های مربوط به این روش‌ها زیاد است.

این در حالی است که FAST کل این فرآیند اندازه‌گیری حجم تومور را خودکار می‌کند، به این معنی که می‌تواند اندازه‌گیری‌ها را به طور مداوم بدون هیچ هزینه یا کار اضافی انجام دهد.

این دستگاه از یک حسگر بهره می‌برد که از یک لایه نازک طلا که در بالای یک پلیمر الاستیک و یک کوله‌پشتی الکترونیکی کوچک قرار گرفته، تشکیل شده است. این حسگر، انعطاف پذیر و قابل کشش است و با پیشرفت تومور منبسط یا کوچک می‌شود. همانطور که حسگر لایه طلا را در داخل منبسط می‌کند، FAST طول مسیر الکترون‌ها از طریق حسگر و در نتیجه مقاومت حسگر را افزایش می‌دهد.
تغییر مقاومت نشان دهنده رشد و کوچک شدن تومور است. سپس داده‌هایی که اندازه‌گیری‌های تومور را نشان می‌دهند، مستقیماً از طریق بلوتوث به یک برنامه در تلفن هوشمند کاربر ارسال می‌شوند.
محققان با موفقیت FAST را روی موش‌ها آزمایش کرده‌اند و تغییر در اندازه و شکل تومورهای آنها را بدون محدود کردن فعالیت این حیوانات اندازه‌گیری کرده‌اند.

FAST نخستین دستگاه اندازه‌گیری تومور سرطانی است که مستقل و با باتری کار می‌کند و همچنین غیر تهاجمی و کاملا بی‌سیم است. به‌علاوه، با گوشی‌های هوشمند سازگار است و مونتاژی آسان و قابل استفاده مجدد است.
قابل ذکر است،که قیمت این دستگاه که برای اندازه‌گیری تومور در موش‌ها استفاده شد، تنها حدود ۶۰ دلار از آب درآمد که آن را به یک فناوری بسیار ارزان تبدیل می‌کند.
این دستگاه می‌تواند روش تشخیص سرطان در انسان را به طور کامل تغییر دهد و همچنین می‌تواند سرعت آزمایش داروهای جدید سرطان و روش‌های درمانی را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. با این حال، FAST فعلا فقط بر روی حیوانات آزمایش شده است و قبل از اینکه این فناوری در دسترس انسان قرار گیرد، تحقیقات بیشتری لازم است.

پروفسور «الکس آبرامسون» می‌گوید: این مطالعه فقط بر روی مدل‌های حیوانی و دو نوع تومور مختلف انجام شد. تحقیقات آینده برای درک اینکه آیا یافته‌های ما می‌تواند به انواع بیشتری از سرطان و انسان‌ها تعمیم داده شود، مورد نیاز است. علاوه بر این، دستگاه ما در حال حاضر فقط برای تومورهای روی پوست یا نزدیک آن کار می‌کند و ما در حال توسعه یک دستگاه قابل کاشت با جراحی هستیم که به ما امکان دهد تومورها را در عمق بدن ردیابی کنیم.
اکنون محققان در حال برنامه‌ریزی برای آزمایش دستگاه خود بر روی مدل‌های سرطانی بیشتری هستند. این کار به آنها کمک می‌کند تا رابطه بین پاسخ‌های کوتاه مدت و بلندمدت تومور به دارو را درک کنند.
این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شده است.