Mikroskopische Sensoren könnten die Diagnose und Überwachung von Krebs revolutionieren

Mikroskopische Sensoren, die so dünn wie eine Haarsträhne sind, aber mehrere Messungen gleichzeitig durchführen können, könnten die Diagnose und Überwachung von Krankheiten wie Krebs revolutionieren.

Forscher des Institute for Photonics and Advanced Sensing der Adelaide University und der Universität Stuttgart in Deutschland arbeiteten zusammen, um die winzigen Sensoren mithilfe modernster, ultraschneller 3D-Mikrodrucktechnologie zu entwickeln.

Die einzigartigen Sensoren zielen auf bestimmte Biomarker ab und werden direkt auf die Spitze optischer Fasern gedruckt. Sie sind in der Lage, mehrere Signale gleichzeitig zu überwachen, darunter Temperatur- und chemische Veränderungen.

Dieser Durchbruch könnte zu medizinischen Instrumenten der nächsten Generation führen, die Krankheiten verfolgen, Behandlungen steuern und den Körper in Echtzeit überwachen.

Die Sensoren sind in der Lage, auf minimalinvasive Weise zuverlässige und eindeutige Informationen über das Vorliegen einer Krankheit zu liefern. Dies eröffnet den Weg für intelligentere Tools im Gesundheitswesen, in der Umweltüberwachung und in tragbaren Technologien.“

Außerordentlicher Professor Shahraam Afshar, leitender Forscher des Projekts vom Institute for Photonics and Advanced Sensing der Adelaide University

Die Forscher haben mehrere Jahre damit verbracht, diese neue Technologie zu entwickeln, die durch die Erkennung von durch Krebs verursachten Veränderungen im Körper auf molekularer Ebene durch Licht funktioniert.

„Moleküle emittieren Licht, wenn sie mit einem Nebenprodukt von Krebs in Kontakt kommen. Die Menge an Licht, die sie emittieren, hängt von der Konzentration der Krebszellen ab. Indem wir die Sensoren in das Gewebe einführen und die emittierte Lichtmenge messen, glauben wir, dass wir das Vorhandensein von Krebs feststellen können“, sagte er.

Dies ist eine bedeutende Entwicklung, die auf bestehenden Methoden aufbaut, mit denen jeweils nur ein Biomarker gemessen werden kann.

„Es ist sehr schwierig, verschiedene Signale, die von einer lebenden Umgebung wie dem menschlichen Körper ausgehen, gleichzeitig zu messen oder zu erkennen“, sagte außerordentlicher Professor Afshar.

„Wenn man jeweils nur einen Biomarker messen kann, ist es schwierig festzustellen, ob die Ursache der Veränderung Krebs oder ein anderes Problem ist.

„Deshalb ist unsere Methode so revolutionär, denn sie ermöglicht es uns, Medizinern sofort präzise Informationen zu liefern.“

Die Forschung wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Fortschrittliche optische Materialien und wird von einem kürzlich gewährten Zuschuss in Höhe von 1,32 Millionen US-Dollar des Australian Research Council Linkage Infrastructure, Equipment and Facilities profitieren, der dazu beitragen wird, eine erstklassige, hochpräzise Mikro- und Nanodruckanlage an der Adelaide University zu errichten.

„Der Zugriff auf die neueste Laserdrucktechnologie wird es uns ermöglichen, unsere Forschung fortzusetzen und hoffentlich noch mehr Biomarker zu erkennen, wie etwa Änderungen des pH-Werts oder Oxidationsreduktion“, sagte außerordentlicher Professor Afshar.

„Wir werden in der Lage sein, Prototypen schneller zu erstellen, komplexere Strukturen zu bauen und das Gelernte auf den breiteren biomedizinischen Bereich anzuwenden.“

„In Zukunft möchten wir mit Krankenhäusern zusammenarbeiten, um die Technologie weiterzuentwickeln, von der wir glauben, dass sie innerhalb des nächsten Jahrzehnts einsatzbereit sein könnte.“

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