Upphovsman:CC0 Public Domain
Möjligheten att noggrant övervaka läkemedelsnivåer och biologiska molekyler inom patienter i realtid har förblivit i stort sett svårfångad.
De flesta av de implanterbara bildskärmarna som hittills hittats är beroende av högteknologiska och dyra detektorer som CT -skanningar eller MRT. Att använda ultraljud - vilket är billigt och bärbart - som ett sätt att spåra ett sjukdomstillstånd som en tumörs reaktion på ett nytt läkemedel eller risken för hjärtinfarkt med ökningen av ett diagnostiskt protein som kallas troponin har alltid varit mer en blå himmel än verkligheten.
Nu Melbourne, Australiens forskare har utvecklat den första biosensorn som kan användas in vivo, inuti en kropp, kan avge signaler som kan detekteras av vanliga ultraljudsskannrar.
Tekniken - publicerad idag i tidningen ACS -sensorer - har beviljats ett internationellt provisoriskt patent. Teamet under ledning av Dr Simon Corrie och Dr Kristian Kempe, från ARC Center of Excellence in Bio-Nano Science och Monash University i Australien, har utvecklat en nanopartikel som förändrar dess styvhet som svar på pH -förändringar i kroppen, med dessa förändringar plockade upp av ultraljud.
Hittills använder ultraljudsbildning en så kallad kontrast med hjälp av gasfyllda mikrobubblor. Men enligt Dr Corrie varar dessa bara 10-20 minuter vilket gör långsiktig spårning inom en kropp omöjlig.
Den nya tekniken som utvecklades med kollegor vid Monash University och Baker Heart and Diabetes Institute, kan sättas in djupt i vävnaderna och mäta biomarkörer som, pH (som ett mått på om en tumör krymper efter kemoterapi) och inom en snar framtid mer komplexa markörer som syre (som indikator på stroke) eller sjukdomsrelaterade proteiner.
Enligt Dr Corrie är fördelen med tekniken att, så småningom, det kommer att kunna "läsas" av "något så enkelt som en mobiltelefon som för närvarande kan spela in ultraljud, gör det möjligt att övervaka patienter i avlägsna områden, utan behov av stora sjukhuslaboratorier, " han sa.
Tekniken har testats i en djurmodell för att upptäcka förändringar i pH -nivåer. Det kommer nu att testas i en djurmodell av sjukdom för att avgöra om det kan noggrant övervaka snabbt förändrade pH -nivåer, fokuserar initialt på cancer och stroke. Målet, enligt Dr Corrie, är att ge kliniker kraften att kunna få en patient att sitta i en stol och, eftersom de infunderar drogerna, använda vanligt tillgängligt ultraljud för att övervaka läkemedelsnivåer eller organsvar i realtid, justera doser som en funktion av patientens behov.