Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu od 20 lat
Mikrochip – milowym krokiem w personalizacji medycyny
29.03.2013
Mikrochip – milowym krokiem w personalizacji medycyny
Szwajcarski, interdyscyplinarny zespół naukowców skonstruował implant, który wprowadzony podskórnie monitoruje diagnostyczne parametry krwi i przesyła wyniki do lekarza poprzez sygnał sieci telefonii komórkowej.

Inne urządzenia tego typu dostępne na rynku koncentrują się na pomiarze jednego, wybranego parametru. Implant opracowany przez profesorów Giovanni de Micheli i SandroCarrara (z École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) w Szwajcarii) może być wykorzystany do ciągłego monitoringu kilku parametrów krwi jednocześnie. "Jest to pierwszy na świecie tak zminiaturyzowany tego typu system”. – mówią konstruktorzy.

Rdzeń urządzenia stanowi 14 mm procesor zaopatrzony w 5 specjalnych czujników, dzięki którym może być ono wykorzystane do diagnostyki oraz badania przebiegu​​ wielu chorób.Ważnym elementem jest również nadajnik radiowy, zasilany przez dostarczający dziesiątą część wata energii akumulator umieszczony na zewnątrz ciała.

Mikroskopijny, wprowadzony podskórnie chip może ustawicznie analizować wiele diagnostycznych parametrów krwi. Wyniki takiego badania są przesyłane z procesora implantu dzięki nadajnikowi radiowemu do Bluetooth-a telefonu komórkowego osoby badanej, a następnie przez internet do komputera lekarza.

Skonstruowane urządzenie jest dobrą wiadomością dla większości pacjentów cierpiących z powodu przewlekłych chorób takich jak np. cukrzyca, a także choroby nowotworowej w trakcie chemioterapii.

Nowoopracowany implant stanowi wygodniejszą i bardziej precyzyjną alternatywę dla innych metod oznaczania stężeń określonych substancji.

Istotą działania tego chipa są czujniki pokryte odpowiednimi enzymami, które wykrywają obecność badanego parametru. Parametrami tymi są odpowiednio: przeciwciała, metabolity (np. sole kwasów organicznych -  mleczany), białka markerowe, glukoza czy ATP - adenozyno trójfosforan.

„Potencjalnie urządzenie może monitorować niemal każde zmiany w ludzkiej homeostazie” -prof. Giovanni de Micheli.Niestety stosowane enzymy maja ograniczona „żywotność” (czas biologicznej aktywności).  Enzymy, które obecnie testujemy zachowują swoją funkcjonalność przez ok. półtora miesiąca.

Implant może być szczególnie przydatny w leczeniu chemioterapeutycznym.

Obecnie pomiar parametrów krwi wykonywany jest w diagnostyce onkologicznej „okazjonalnie” w celach określenia i oceny odpowiedniej dla danego pacjenta dawki chemioterapeutyku. Zastosowanie chipu pozwoli na właściwe dostosowani dawek oraz kombinacji chemioterapeutyków w zależności od indywidualnych potrzeb danego pacjenta.

Ponadto urządzenie może być stosowane do monitorowania ogólnego stanu zdrowia oraz sterowania pracą innych aparatów podających niezbędne substancje w odpowiedniej dawce w zależności od przekazywanych przez implant pomiarów. Przewiduje się zastosowanie takiego rozwiązania w antybiotykoterapii dożylnej w stanach ciężkich zakażeń bakteryjnych, pooperacyjnej niewydolności przytarczyc, schyłkowej niewydolności nerek i wielu innych schorzeń. Pomoże to w utrzymaniu minimalnego stężenia terapeutycznego odpowiednich substancji leczniczych w organizmie.Jest to wielki krok dla personalizacji terapii leczenia.

Urządzenie może być również wszczepione w kończynach sportowców co pozwoli na monitorowanie pracy, wydatku energetycznego, a także wydolności krążeniowo -oddechowej organizmu– mówią konstruktorzy

Wykorzystanie implantu w profilaktyce i diagnostyce zawału mięśnia sercowego jest kolejnym jego zastosowaniem. Troponina stanowiąca jedno z trzech białek regulujących częstość skurczów serca jest uwalniana przez mięsień sercowy. Podwyższone stężenie tego białka charakteryzuje ostre niedokrwienie serca. Szybka informacja o narastającym stężeniu troponiny we krwi  i wdrożenie odpowiedniego postępowania leczniczego może uchronić przed „atakiem serca”.

Według Światowej Organizacji Zdrowia (ang. World Health Organization – WHO) liczba zgonów będących następstwem choroby niedokrwiennej serca stanowi 7,1 mln. Choroby układu krążenia powodują około 50% zgonów wśród Polaków i na liście przyczyn umieralności w Polsce plasują się na pierwszym miejscu. Z danych Polskiego Towarzystwa Kardiologicznego wynika, że na skutek zawału serca umiera codziennie w naszym kraju około 100 osób. Dzięki zastosowaniu omawianego implantu liczba ta mogłaby istotnie obniżyć się.

Konstruktorzy wspominają, iż jedna z firm wykazała zainteresowanie unowocześnieniem projektu. Udoskonalenie omawianego rozwiązania miałoby polegać na dostosowaniu implantu do wprowadzaniu go poprzez iniekcje oraz łatwym usuwaniu również z użyciem strzykawki. Pacjent cierpiący na chorobę przewlekłą, który powinien być permanentnie monitorowany mógłby w odpowiednim czasie udać się do specjalisty i „ wymienić” implant na nowy.

Urządzenie zostało już przetestowane na myszach. Próby kliniczne zostaną przeprowadzone w ciągu najbliższych 3 lat. Sam chip na rynku będzie dostępny w ciągu 4 lat.

Rząd Szwajcarii zainwestował już około 5 mln € (£ 4,3 milionów), w projekt. Gdy próby kliniczne zakończą się pomyślnym rezultatem zyski wynikające z jego wprowadzenia na rynek będą zwielokrotnione.

 

Donata Zaczyńska

Źródła:

http://www.wired.co.uk

http://www.eurobiotechnews.eu

 

KOMENTARZE
news

<Styczeń 2018>

pnwtśrczptsbnd
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
2
3
4
Newsletter