Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Een flexibel polymeren laagje met een elektronisch ‘rugzakje’ kan de verandering in grootte en vorm van onderhuidse gezwellen oppikken. Althans bij muizen.
Elk jaar worden er duizenden potentieel nieuwe kankermedicijnen getest op muizen met onderhuidse tumoren. Onderzoekers kijken dan of de tumor inderdaad slinkt en zo ja, hoeveel en hoe snel. Ingenieurs en wetenschappers van de Stanford School of Engineering (VS), onder leiding van Alex Abramson, hebben een manier gevonden om het die onderzoekers makkelijker te maken: een wearable voor muizen die die een gezwel in realtime opmeet. Ze publiceerden hun uitvinding in Science Advances.
Lees ook:
Kankermedicijnscreening
Kankermedicijnscreening bij muizen is een behoorlijk lastig klusje. Een muis is te beweeglijk om onder de MRI- of röntgenscanner te leggen. En dus moeten onderzoekers allerlei trucs uit de kast halen om toch de werking van nieuwe kankergeneesmiddelen te testen. Ze proberen het bijvoorbeeld door de tumor fluorescent te kleuren, of ze pakken er letterlijk een meetlat bij. Dit is omslachtig en arbeidsintensief werk, en bovendien niet altijd heel betrouwbaar (afhankelijk van het type tumor).
De tumor-wearable zou dus weleens goed van pas kunnen komen. De zogenoemde FAST-sensor (voor Flexible Autonomous Sensor measuring Tumors) bestaat uit een rekbaar huidachtig laagje polymeren. Daarbovenop bevindt zich een dunne laag goud. Tenslotte is er ook nog een ‘rugzakje’ waarin zich een chip en draadloze batterij bevinden.
Weerstand meten
De FAST-sensor gaat op de huid van de muis waaronder zich de tumor bevindt. Als de tumor in de loop der tijd groeit, en het medicijn dus niet werkt, komen er steeds meer haarscheurtjes in het goudlaagje. Dat verhoogt de weerstand en dat meet de sensor. Slinkt de tumor, en werkt het medicijn dus wel, dan verdwijnen die haarscheurtjes en neemt de weerstand weer af. Ook dat pikt de sensor op.
Een punt van zorg van het team van Abramson was dat de tumor-wearable zelf nog zou kunnen drukken op het gezwel en daarmee de metingen in de war zou schoppen. Door het polymeerlaagje bijna dezelfde mechanische eigenschappen mee te geven als de huid zelf is dit zo veel mogelijk voorkomen. De FAST-sensor bleek tumoren tot op één honderdste van een millimeter juist op te meten.
Op je smartphone
De nieuwe tumormeetmethode biedt volgens de onderzoekers heel wat voordelen ten opzichte van de nu gebruikte manieren om tumoren te monitoren. Ten eerste kan het gezwel continu worden opgemeten zolang de sensor op de muis blijft geplakt. De muis hoeft er niet voor te worden opgepakt en aangeraakt; hij kan gewoon vrij blijven lopen. De metingen ontvangt een wetenschapper draadloos met een druk op een knop op een smartphone-app.
Ten tweede zit de wearable om heel de buitenkant van de tumor heen en kunnen daardoor ook vormveranderingen worden gemeten. Iets wat met andere methoden lastig is te doen. Ten slotte zijn de elektronische ‘rugzakjes’ herbruikbaar, kosten ze slechts 60 dollar per stuk en zijn ze makkelijk en snel aan de muis te bevestigen.
Of de sensor ook op mensen kan worden gebruikt om een onderhuidse tumor op te meten, durven de onderzoekers nog niet te zeggen. Bij mensen willen we toch vaak meer zekerheid, door middel van een MRI- of röntgenscan. Je leven kan er tenslotte van afhangen. Maar als de FAST-sensor inderdaad leidt tot een betere en snellere kankermedicijnscreening profiteren alle kankerpatiënten daarvan.
Bronnen: Science Advances, Stanford Wearable Electronics Initiative via EurekAlert!
Beeld: © Alex Abramson/Bao Group/Stanford University