Гироскопы диагностируют рак

Согласно исследованиям британских ученых, миниатюрные вибрационные гироскопы, давно применяющиеся в навигационных приборах, могут использоваться как сверхчувствительные биосенсоры, способные быстро и эффективно обнаруживать раковые клетки.

Профессор Калум Макнейл (Calum McNeil) и его коллеги из университета Ньюкасла разработали новый биосенсор на основе микрогироскопа с вибрирующим диском размером менее 0,1 мм в диаметре, который «взвешивает» белки в образцах крови и таким образом идентифицирует белковые молекулы, продуцируемые раковыми клетками.

Идея создать медицинский диагностирующий микрогироскоп возникла у профессора Макнейла после знакомства с работами инженеров университета Ньюкасла, занимающихся разработкой микрогироскопов. Главный недостаток подобных приборов — их высокая чувствительность к малейшему изменению веса и разбаланисровке диска. Следовательно, микрогироскоп можно использовать как сверхчувствительные весы.

Диск микрогироскопа-биосенсора сделан из кремниевой пластины и покрыт в центре специальным белковым покрытием, которое привязывает к себе маркеры определенного типа рака. Диск вибрирует в двух перпендикулярных плоскостях с одинаковой частотой. Как только белковый маркер рака присоединяется к белковому покрытию диска, частота вибраций микрогироскопа в обеих плоскостях изменяется.

Измерение изменения частоты вибраций позволяет вычислить массу белка-маркера, присоединившегося к диску. При этом случайно попавшие на диск молекулы обычного белка не учитываются, что выгодно отличает новый диагностический прибор от биосенсоров других видов. Масса белка, продуцируемого раковыми клетками, отличается от массы белковых молекул обычных здоровых клеток и варьируется для различных видов раковых заболеваний. Таким образом, происходит сравнительно быстрая и точная диагностика заболевания на ранней стадии и определяется тип рака.

«Мы уверены, что эта новая технология поможет успешно диагностировать рак и выбирать наиболее эффективный метод его лечения, — комментирует профессор Макнейл. — Диагностика заболевания на ранней стадии и контроль за его развитием — факторы, имеющие решающее значение в лечении рака. Кроме того, новая технология поможет специалистам быстро и с высокой степенью точности определять самый подходящий метод лечения для каждого конкретного пациента, поскольку прибор можно будет подключить к компьютерной сети клиники, интернету или мобильной связи».

Новый гироскопический биосенсор может также применяться для диагностики и лечения ряда других заболеваний, включая инфекционные.