مستشعرات الأولى من نوعها تراقب السرطان كما لو كان بثًا مباشرًا

حقق الطب تقدمًا كبيرًا في مكافحة السرطان. وخلال الثلاثين عامًا الماضية، انخفض خطر الوفاة بالسرطان لدى المشخّصين به في البلدان المتقدمة صحيًا بنسبة %32، بفضل عوامل متطورة كثيرة مثل التقدم في التشخيص المبكر والعلاجات الدوائية.

رغم أن ارتفاع معدلات البقاء مشجع، فإن السرطان يظل مرضًا شائعًا. وفي بلدنا، هو ثاني أكثر أسباب الوفاة شيوعًا بعد أمراض القلب والأوعية.

تمتلك أداة قُدمت في دراسة جديدة القدرة على توفير معلومات أفضل عن كيفية استجابة الأورام للعلاجات.

تستطيع الأداة الإبلاغ عن مقدار نمو الورم أو انكماشه لحظيًا. كما تستطيع إرسال النتائج لاسلكيًا إلى هاتف ذكي لتحليلها. وأصبح هذا الجهاز، الذي أثبت نفسه واستُخدم في تجارب حيوانية، الأول من نوعه.

قال Dr. Alex Abramson من قسم الهندسة الكيميائية والجزيئية الحيوية في Georgia Tech، وأحد مؤلفي الدراسة: «تقنيتنا أول جهاز إلكتروني حيوي يراقب تراجع الورم (انكماشه)، وأول تقنية قادرة على مراقبة الأورام لحظيًا».وهذا وصفه للتقنية.

يستخدم المستشعر تقنية مشابهة لأجهزة مرنة أخرى قابلة للارتداء تشبه الجلد وتلتقط بيانات حيوية، بما فيها عبر العرق. لكن ما يجعله فريدًا هو العنصر الكيميائي الذي يتيح كشف تغيرات الورم: الذهب.

الذهب مادة مفيدة لأنه مرن وموصل. وفي نظام هذا الجهاز الجديد، يُثبت مستشعر مشبع بالذهب على الجلد حول الورم المراد قياسه. وإذا نما الورم، تتمدد طبقة الذهب أو تتشقق وتصبح أقل توصيلًا. ومع انكماشه، تنغلق الشقوق وتزداد موصلية المادة.

«نقيس تغيرات الموصلية هذه ونحولها إلى قياسات لتغيرات حجم الورم».

أكثر الطرق المستخدمة حاليًا لقياس حجم الورم هي فحص السرطان PET-BT، والفرجار (مقياس القطر)، أو التصوير بالتلألؤ الحيوي (BLG). وهذه القياسات مفيدة ودقيقة، لكنها تُجرى عادة كل بضعة أيام أو أسابيع. ولقياس الاستجابة بـPET-BT ينبغي مرور 2 أسبوع على الأقل بعد آخر علاج. أما المستشعر الجديد فيلتقط تحديثات كل خمس دقائق، ويكشف تغيرات بالغة الصغر لا يستطيع الفرجار وBLI كشفها.

قال Dr. Abramson عن الجهاز الجديد:

«سيسمح مستشعرنا بفهم أفضل لآثار الأدوية القصيرة الأمد في الأورام، وتوفير طريقة أكثر سلاسة للعلماء والمهنيين الصحيين لفحص الأدوية التي قد تصبح علاجات مستقبلًا».

بدأ بالفعل استخدام المستشعرات في دراسات حيوانية، لكنها لا تزال تحتاج إلى بضع سنوات للاستخدام البشري.

كما أن تكلفة هذه المستشعرات أقل مما قد تتخيلون لشيء يحتوي على الذهب. ويقول Dr. Abramson بشأن التكلفة: «يمكن لباحث صنع المستشعر بأقل من 60 دولارًا». وهذا تقديره للتكلفة.

*

الشكل: مستشعرات مرنة ذاتية التشغيل تقيس تراجع حجم الورم.

( A ) تقنية FAST (السريعة). ( B ) صورة مجهر ضوئي لمستشعر انفعال ذهبي متشقق عند انفعالات (شد) مختلفة. أشرطة القياس، 20 μm. ( C ) تطبيق يسجل تغير المقاومة في المستشعر. ( D ) يتضمن FAST لوحة دارات مطبوعة (PCB) وحقيبة ظهر لتثبيت مستشعرات الانفعال على الفأر. ( E ) تغيرات مقاومة المستشعرات عند شدها من انفعال أولي %50 بزيادات 10 μm. ( F ) التغير بأضعافه في مقاومة المستشعرات المشدودة (منحنيات فردية من 10 مستشعرات؛ الخط العريض هو المتوسط). ( G) القوة اللازمة لشد المستشعرات عند سماكات مختلفة لركيزة SEBS (منحنيات منفصلة من 12 إلى 13 مستشعرًا؛ الخط هو المتوسط ± SD).