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罗格斯大学研制的一种癌症治疗装置,可以观察靶向化疗是否有效

这张图片展示了六个带有生物传感器的设备,当癌细胞通过一个微小的液体孔时,这些设备可以检测癌细胞是否活着。这些设备安装在一块3英寸宽的玻璃上。图:中天林高分辨率

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Todd Bates
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罗格斯大学的研究人员发明了一种设备,可以确定靶向化疗药物是否对单个癌症患者有效。

根据发表在《微系统与生物传感器》(Microsystems & .)杂志上的一项研究,这种使用人工智能和生物传感器的便携式设备在计算活癌细胞通过电极时的准确率高达95.9%纳米工程。

罗格斯大学新不伦瑞克分校工程学院电子和计算机工程系助理教授、资深作者Mehdi Javanmard说:“我们建立了一个便携式平台,可以预测患者是否会对靶向癌症治疗产生积极反应。”“我们的技术结合了人工智能和复杂的生物传感器,它们可以处理少量液体,以观察癌细胞是否对化疗药物敏感或有抗药性。”

该设备提供即时结果,并将允许对患者进行更个性化的干预,以及更好地管理和检测疾病。它可以快速分析细胞而不需要染色,允许进一步的分子分析和瞬时结果。目前的设备依赖于染色,限制了细胞的特性。

该研究称:“我们设想将这种新设备作为一种医疗诊断工具,用于评估患者的反应和治疗方法的个性化。”

癌症患者的治疗通常需要能够杀死肿瘤细胞的药物,但化疗同时破坏肿瘤细胞和健康细胞,导致脱发和胃肠问题等副作用。

研究报告的撰写者之一、新泽西州罗格斯癌症研究所(Rutgers Cancer Institute of New Jersey)常驻研究员、罗格斯大学罗伯特伍德约翰逊医学院(Rutgers Robert Wood Johnson Medical School)教授约瑟夫r贝尔蒂诺(Joseph R. Bertino)和他的团队此前开发了一种针对癌细胞的治疗方法,比如针对B细胞淋巴瘤、多发性骨髓瘤和上皮癌。它将化疗药物与抗体结合,因此只有肿瘤细胞是靶向的,并最小化与健康细胞的相互作用。如果肿瘤细胞产生一种叫做基质酶的蛋白质,病人对这种疗法会有积极的反应。当标准化疗的副作用被最小化时,许多病人将从中受益。

Bertino说:“像这样的新技术确实可以对医疗标准产生积极的影响,并为医疗服务提供者和患者节省成本。”

罗格斯大学的研究小组使用不同浓度的靶向抗癌药物治疗的癌细胞样本对他们的新设备进行了测试。当一个细胞通过一个微小的流体孔时,该设备根据其电学性质的变化来检测细胞是否活着。下一步是对患者的肿瘤样本进行检测。研究人员希望,该设备最终将被用于在实施治疗前对患者肿瘤样本进行癌症治疗测试。

第一作者是卡兰·阿胡亚(Karan Ahuja),她在罗格斯大学(Rutgers)获得了硕士学位。合作作者包括新泽西州罗格斯癌症研究所的博士后Gulam M. Rather,以及工程学博士生林中天、Sui建业、Xie Pengfei和Tuan Le。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.rutgers.edu/cancer-device-created-rutgers-see-if-targeted-chemotherapy-working/20190712