比头发细千倍的纳米针贴片问世,提供无痛活检新选择

无需手术刀,不留疤痕:比头发细千倍的贴片或将终结痛苦的有创活检。

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伦敦国王学院的科学家们开发出一种布满纳米针的贴片,它能无痛地从组织中收集详细的分子信息,无需切割、不留疤痕,甚至无需移除任何细胞。这项突破对于目前需要忍受有创操作来诊断癌症和阿尔茨海默病等疾病的患者来说,可能具有颠覆性意义。

传统活检是全球普遍实施的一种操作。它通常需要用针或手术刀切除小块组织,会导致疼痛、并发症风险以及诊断延迟。

告别针头?

对于大脑等器官,重复活检通常难以实现。但这种带有数千万根纳米针(比人类头发细1000倍)的新贴片提供了一种无痛替代方案。对许多人而言,这可能意味着更早的诊断和更定期的监测,从而改变疾病的追踪和治疗方式。

该研究的首席作者奇罗·基亚皮尼博士表示:“我们研究纳米针已有十二年,但这是迄今为止最激动人心的突破。它为脑癌、阿尔茨海默病患者,以及推进个性化医疗,打开了无限可能。”

这项突破是高度跨学科合作的成果,汇集了来自伦敦国王学院、爱丁堡大学和以色列本·古里安大学的纳米工程、临床肿瘤学、细胞生物学和人工智能领域的专家。

在临床前研究中,研究团队将贴片应用于取自人类活检样本和小鼠模型的脑癌组织上。

纳米针并非切割组织,而是温和地直接从活细胞中提取脂质、蛋白质和mRNA等分子“指纹”。随后,利用人工智能和质谱分析这些样本,为医生提供疾病进展或治疗反应的实时窗口。

基亚皮尼博士解释道:“这种方法能从同一组织内的不同类型细胞中获取多维分子信息。传统活检根本无法做到这一点。而且由于这个过程不会破坏组织,我们可以对同一组织进行多次采样,这在以前是不可能的。”

更智能的扫描,更快的决策

研究人员称,这种贴片可能彻底改变疾病追踪方式,实现频繁、无创的采样,并在手术或治疗方案中做出更快的决策。

虽然仍处于临床前阶段,但结果足够令人鼓舞,表明实际应用可能在不久的将来随之而来。

该技术在脑部手术中可能尤其强大,因为此时时间和精确度至关重要。外科医生只需将贴片按压在可疑区域,即可提取分子数据并在20分钟内获得结果,速度快到足以影响关于是否切除癌变组织的实时决策。这可能意味着更少的延误、更具针对性的手术以及患者更好的预后。

这种纳米技术飞跃有可能被集成到隐形眼镜、绷带和手术工具中,很快就能将诊断和监测直接带到皮肤表面。

这些纳米针采用与计算机芯片相同的制造技术制成,可以大规模生产并适用于日常医疗设备。

基亚皮尼博士说:“这可能标志着痛苦活检终结的开端。我们的技术开辟了安全无痛地诊断和监测疾病的新途径 —— 帮助医生和患者做出更好、更快的决策。”

该研究已发表在《自然·纳米技术》杂志上。


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