Phát triển cảm biến nano dạng hít có tiềm năng phát hiện sớm ung thư phổi

Công Nghệ Xét Nghiệm Mới Từ MIT Giúp Chẩn Đoán Ung Thư Phổi

Các kỹ sư tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT, Hoa Kỳ) đã phát triển thành công một công nghệ xét nghiệm tiên tiến, cho phép chẩn đoán bệnh ung thư phổi một cách dễ dàng hơn. Công nghệ này sử dụng các cảm biến nano hít vào và tìm kiếm dấu hiệu của khối u thông qua xét nghiệm nước tiểu, mở ra một phương pháp mới trong việc phát hiện sớm căn bệnh nguy hiểm này.

Hình ảnh các cảm biến nano được chế tạo bởi các chuyên gia MIT ở dạng hạt khí, cho thấy sự tương tác với các prôtêin liên quan đến ung thư phổi.

Thực Trạng Hiện Nay Trong Tầm Soát Ung Thư Phổi

Hiện nay, những người có nguy cơ cao mắc ung thư phổi, đặc biệt là những người hút thuốc lá từ 50 tuổi trở lên, thường được khuyến nghị thực hiện chụp cắt lớp vi tính (CT) phổi với liều thấp. Tuy nhiên, không phải ai cũng có thể thực hiện hoặc tuân theo các khuyến cáo này. Hơn nữa, tỷ lệ dương tính giả trong chụp CT phổi cũng khá cao, dẫn đến việc bệnh nhân có thể phải thực hiện thêm nhiều xét nghiệm phức tạp khác.

Tiềm Năng Của Cảm Biến Nano Trong Chẩn Đoán Ung Thư

Giáo sư Sangeeta Bhatia, tác giả chính của nghiên cứu này, đã dành nhiều năm để phát triển các cảm biến nano phục vụ cho việc chẩn đoán ung thư và các bệnh lý khác. Với nghiên cứu mới, bà và nhóm cộng sự đã tìm kiếm khả năng sử dụng cảm biến nano như một lựa chọn thay thế hiệu quả hơn cho phương pháp chụp CT phổi trong việc tầm soát ung thư phổi.

Đặc Điểm Nổi Bật Của Cảm Biến Nano Mới

Trước đây, các cảm biến nano thường được thiết kế để tiêm tĩnh mạch nhằm phát hiện các loại ung thư khác như ung thư gan và buồng trứng. Tuy nhiên, để chẩn đoán ung thư phổi, nhóm nghiên cứu đã phát triển một phiên bản cảm biến có thể được hít vào, giúp việc chẩn đoán trở nên dễ dàng hơn ngay cả ở những nơi có nguồn lực y tế hạn chế. Họ đã tạo ra hai công thức hạt nano: một dạng dung dịch có thể sử dụng với máy xông khí và một dạng bột khô dùng qua ống hít.

Quy Trình Chẩn Đoán Qua Xét Nghiệm Nước Tiểu

Khi các hạt nano này đi vào phổi, chúng sẽ được hấp thụ vào mô và tương tác với các protease, nhóm enzyme có khả năng phân giải prôtêin. Trong cơ thể con người, có hàng trăm loại protease khác nhau, và một số sẽ hoạt động mạnh mẽ tại các khối u. Sau khi tương tác, các protease này sẽ được cảm biến nano phân tách và đi vào dòng máu, sau đó được bài tiết ra ngoài qua nước tiểu. Qua đó, các chuyên gia có thể phát hiện sự hiện diện của khối u trong phổi thông qua xét nghiệm nước tiểu.

Kết Quả Thử Nghiệm Trên Chuột

Để đánh giá hiệu quả của công nghệ mới, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm trên những con chuột biến đổi gen, phát triển khối u phổi giống như ở người. Các cảm biến được áp dụng khi khối u bắt đầu hình thành được 7,5 tuần, tương đương với giai đoạn 1 hoặc 2 của ung thư phổi ở người. Trong các thử nghiệm đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã đo mức độ chính xác của 20 cảm biến nano và nhận thấy sự kết hợp của 4 cảm biến có thể cho kết quả chẩn đoán chính xác.

Tiềm Năng Ứng Dụng Trên Con Người

Về khả năng ứng dụng cảm biến nano trên người, các nhà nghiên cứu cho rằng có thể cần nhiều cảm biến hơn để đạt được chẩn đoán chính xác. Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng nhiều que thử đồng thời. Nhóm nghiên cứu khẳng định rằng, trong những khu vực thiếu thốn trang thiết bị y tế như máy chụp CT, công nghệ chẩn đoán mới này có thể nâng cao đáng kể khả năng sàng lọc sớm ung thư phổi, cho phép có được kết quả chỉ sau một lần khám.

Mục Tiêu Của Nghiên Cứu

“Khi phát triển công nghệ này, chúng tôi mong muốn cung cấp một phương pháp có khả năng phát hiện ung thư phổi với độ chính xác và nhạy cảm cao. Chúng tôi hy vọng rằng phương pháp này sẽ giúp thu hẹp khoảng cách về nguồn lực y tế và giảm bớt bất bình đẳng trong việc phát hiện sớm ung thư phổi,” Qian Zhong, một thành viên của nhóm nghiên cứu, cho biết.