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給腫瘤帶上“運動手環” 新柔性傳感器助力抗癌藥物療效監測
2022年09月23日 09:25:48
來源：化工儀器網 作者：吳吳吳 點擊量：5081
工程師發明了一種可穿戴的柔性傳感器，該傳感器可以對皮下腫瘤實現分鐘尺度上的連續監測，記錄腫瘤體積的變化，并反映到智能設備上。
【化工儀器網 項目成果】腫瘤領域是當前全球醫藥企業的研發重點，從臨床研究的數量上看，抗癌藥物的研究處在所有藥物研發的首位。數據顯示，2020年全球抗癌藥物研發的數量為6410種，到了2021年上升為6884種，且連續兩年都排在全球藥物研發種類的首位。
治療效果是衡量藥物潛力的終極標準，腫瘤的大小變化是反映藥物治療效果的重要指標，決定著該藥物是否能順利轉化。臨床醫學主要通過影像學對腫瘤進行測量，然而這種方法在判斷進行藥物治療后腫瘤消退尺度方面有著明顯的時間上的缺陷，往往需要數周時間才能夠讀出療效反饋。
那么是否有能夠實時監測腫瘤大小的設備，讓抗癌藥物療效的判斷簡單、高效呢？好消息是，現在已經有了！日前，美國斯坦福大學和佐治亞理工學院的工程師發明了一種可穿戴的柔性傳感器，該傳感器可以對皮下腫瘤實現分鐘尺度上的連續監測，記錄腫瘤體積的變化，并反映到智能設備上，能夠用于判斷抗癌藥物給藥后的療效。
相關論文“A flexible electronic strain sensor for the real-time monitoring of tumor regression”成功發表在2022年9月16日的《Science Advances》上。
據了解，該設備被研究人員命名為 Flexible Autonomous Sensor measuring Tumors——FAST，即“測量腫瘤靈活的自主傳感器”。該傳感器所用的材料是一種伸展性強的皮膚狀聚合物，其中還鑲嵌有一層黃金電路，它們連接在一個小型電子背包上。隨著腫瘤的進展，它也會跟著收縮或膨脹，并將數據傳遞到手機中。
與其他常見的腫瘤測量工具(如植入式壓力傳感器、成像儀等相比)，該傳感器主要有四個優點，一是能夠實時持續檢測，二是能夠檢測到腫瘤的形狀變化，三是省錢省力。
在實時持續檢測方面，該傳感器每5分鐘進行一次測量，且在整個測量周期內都保持著原位，能夠生成關于腫瘤進展或消退的高分辨率數據，相當于給皮下腫瘤帶上了一個“運動手環”，實時監測腫瘤的“健康狀況”。在檢測檢測到腫瘤的形狀變化方面，得益于傳感器的靈活和可拉伸，能夠隨著腫瘤的變化而變化，該傳感器能夠檢測到的腫瘤低至10μm尺度分辨率的變化。在省時省力方面，該傳感器是完全自主且無創的，相當于在皮膚上貼創可貼，在連接后可自由移動，不受設備或者電線的限制，能夠減少執行相關測量所需的勞動力成本。
該傳感器看似簡單，但卻能夠實時監測腫瘤變化，有效降低癌癥治療篩選過程的成本，若該設備成果產業化，可能會為腫瘤藥物的研發提供一個有力的工具。
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