Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Naukowcy z UŚ zaprojektowali ustnik, który pomoże wykryć m.in. raka płuc

Recommended Posts

Naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego zaprojektowali specjalny ustnik, który znajdzie zastosowanie w diagnostyce chorób górnych i dolnych dróg oddechowych. Dzięki pobraniu fazy oddechowej wraz z materiałem tła lekarze zdiagnozują takie schorzenia, jak nowotwory płuc, krtani czy też choroby oskrzeli. Wynalazek został objęty ochroną patentową.

Rosnące znaczenie wczesnej diagnostyki nowotworów sprawia, że naukowcy poszukują nowych metod pozwalających na szybkie wykrycie zmian zwiastujących rozwój tej choroby. Coraz częściej wykonywane są nowoczesne nieinwazyjne testy polegające na analizie składu chemicznego wydychanego powietrza. Dzięki zastosowaniu badań z zakresu chemii analitycznej można zidentyfikować i określić zależność pomiędzy pewnymi rodzajami białek a występowaniem nowotworu płuc czy krtani. Stan zdrowia pacjenta jest określany na podstawie analizy markerów nowotworowych, które są pobierane za pomocą tzw. worków Tedlara. To do nich badana osoba wydmuchuje powietrze wraz z zawartymi w nim białkami.

Mimo iż metoda jest prosta do wykonania i tania, ma jednak kilka wad. Przede wszystkim w ten sposób pobierane są niewielkie ilości materiału oddechowego o niskim stężeniu, a transportowanie próbek wrażliwych na uszkodzenia mechaniczne może się wiązać z wypłukiwaniem z nich markerów nowotworowych. W związku z tym naukowcy proponują zastąpienie worków porowatymi materiałami polimerowymi o rozbudowanej strukturze wewnętrznej, przy czym ich użycie wiąże się z koniecznością wykonania specjalnego ustnika dla pacjentów. Taki ustnik dwurożny został zaprojektowany przez naukowców z Uniwersytetu Śląskiego.

Objęty ochroną patentową wynalazek może być wykonany za pomocą druku przestrzennego z modyfikowanego poliestru o właściwościach antybakteryjnych. Tak otrzymana część spełnia wszystkie wymagania dotyczące dopuszczenia do użytku w celach medycznych oraz umożliwia wielokrotne wykorzystanie po uprzedniej sterylizacji przy użyciu zestandaryzowanych procedur. Dzięki zastosowaniu ustnika możliwe będzie filtrowanie powietrza wdychanego przez pacjenta oraz kierowanie wydychanego powietrza na materiał porowaty, co pozwoli zmniejszyć zanieczyszczenie pobranego materiału oraz osadzić większą ilość markerów nowotworowych podczas pojedynczego badania.

Autorami wynalazku są naukowcy reprezentujący Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach oraz Wydział Matematyki, Fizyki i Chemii: dr Andrzej Swinarew, dr Barbara Szpikowska-Sroka, dr Hubert Okła, mgr Jadwiga Gabor, mgr Marta Łężniak, mgr Tomasz Flak, Mateusz Galeja, Grzegorz Nowicki oraz mgr inż. Klaudia Kubik.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zespół dr. inż. Łukasza Frącczaka z Politechniki Łódzkiej pracuje nad innowacyjnym endoskopem o wydłużonym zasięgu, który pomoże w szybkim i skutecznym leczeniu układu pokarmowego.
      Cały pomysł w zasadzie wziął się od lekarzy chirurgów, którzy mają problem ze zdiagnozowaniem pacjentów, zwłaszcza w dalszej części układu pokarmowego. Wiadomo, w polskich warunkach zlecanie kolejnych badań i ich przeprowadzenie to jest odwlekanie o kolejne miesiące, natomiast pacjent cały czas pozostaje chory bez zdiagnozowanej choroby, dlatego też takie urządzenie już przy pierwszym badaniu kolonoskopowym umożliwiłoby znacznie szerszą diagnostykę. Zatem cały okres leczenia [...] znacznie by się skrócił - mówi Frącczak.
      Jak dodaje dr Katarzyna Koter, na razie robot mierzy 85 cm. Planowane jest zbudowanie prototypu o długości 1,5 i do 2 m. Docelowo chcielibyśmy, aby taki robot miał 4 m długości, czyli umożliwiał przebadanie zarówno jelita grubego, jak i wejście do fragmentu jelita cienkiego.
      Naukowcy musieli zmierzyć się z wyzwaniami, związanymi ze specyficznym środowiskiem jelit. Jak dowiadujemy się z opublikowanego przez uczelnię filmiku, opatentowali nawet sztuczne mięśnie - napęd, który imituje ruchy glisty ludzkiej.
      Uczeni podkreślają, że pod względem robotyki układ pokarmowy człowieka jest bardzo trudnym środowiskiem. [...] Ma bardzo niski współczynnik tarcia i jest bardzo ciasny w środku. Poza tym układ pokarmowy jest wrażliwy na bodźce zewnętrzne. Do tej pory lekarze poprzez badanie kolonoskopowe mogli zbadać tylko i wyłącznie okrężnicę i niewielki odcinek jelita krętego.
      Doktor Koter wyjaśnia, że ze względu na ruch wężopodobny robot powinien być mniej inwazyjny w porównaniu do tradycyjnej kolonoskopii. Nie powinien wywierać dużych sił na ścianki jelita. Zmniejszałoby to ryzyko uszkodzenia jelita oraz bolesność badania. Obecnie robot ma średnicę 15-16 mm, jeśli jednak chcemy efektywnie zbadać jelito cienkie, trzeba będzie ten wymiar jeszcze zmniejszyć. Wyposażenie takiego robota w narzędzia i w kanał roboczy pozwoli nam, na przykład, na pobieranie próbek do późniejszych badań.
      Wg Frącczaka, zbudowanie robota o strukturze wężopodobnej na mięśniach pneumatycznych jest dość nowym odkryciem. Tutaj akurat mamy [...] dwa zgłoszenia patentowe. Składamy dwa roboty. Jeden jest zbudowany w oparciu o mięśnie McKibbena. Druga konstrukcja robota jest zbudowana w oparciu o mięśnie poprzeczne. Na ten wynalazek mamy już przyznany patent i wykorzystujemy to dalej w budowie [...].
      Na wprowadzenie robota do praktyki klinicznej musimy jeszcze poczekać. Na dzień dzisiejszy opracowaliśmy [bowiem] tylko i wyłącznie sam napęd takiego endoskopu. Przetestowaliśmy go w warunkach zbliżonych do tych, w których będzie pracował. Mamy już stworzony demonstrator technologii, że takie urządzenie potrafi wchodzić do ciała pacjenta i może być stosowane w medycynie. Natomiast do końcowego produktu... No tutaj jeszcze kilka lat pracy będzie trzeba w to włożyć - podsumowuje Frącczak.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z University of Virginia School of Medicine opisali zmiany, jakie zachodzą w układzie oddechowym w momencie, gdy po narodzeniu bierzemy pierwszy oddech. Badania te są niezwykle ważna dla lepszego poznania zespołu nagłej śmierci łóżeczkowej (SIDS).
      Yingtang Shi, Patrice Guyenet i Douglas A. Bayliss odkryli w pniu mózgu układ sygnałowy, który aktywuje się niemal natychmiast w momencie narodzin, by wspomóc oddychanie. Narodziny to traumatyczne przeżycie dla noworodka, gdyż musi on przejąć samodzielną kontrolę nad wieloma ważnymi funkcjami organizmu, w tym nad oddychaniem. Sądzimy, że aktywowanie się podczas narodzin tego systemu wspomagającego zapewnia dodatkowe zabezpieczenie w tym krytycznym okresie życia, mówi Bayliss, który jest dziekanem Wydziału Farmakologii.
      Dokonane właśnie odkrycie pozwala zrozumieć, jak sposób oddychania zmienia się z delikatnego i podatnego na uszkodzenia mózgu czy spowodowanie zgonu stanu z wczesnego etapu rozwoju w stabilny odporny układ fizjologiczny, który dostarcza organizmowi tlen przez całe życie. Przed narodzinami dziecko nie musi oddychać i robi to co jakiś czas. Więc okres przejścia z takiego stanu do ciągłego oddychania jest nie tylko niezwykle ważny, ale również bardzo podatny na zakłócenia.
      Bayliss i jego zespół, we współpracy z kolegami z University of Alberta i Harvard Universiy, odkryli, że w momencie narodzin w grupie neuronów, które u myszy odpowiadają za oddychanie, włącza się pewien gen. Gen ten wytwarza neuroprzekaźnik, czyli związek chemiczny przenoszący sygnały pomiędzy neuronami. Nauroprzekaźnik ten o nazwie PACAP zostaje uwolniony w momencie, gdy dziecko przychodzi na świat. Naukowcy odkryli, że wyciszenie tego neutrotransmitera u myszy powoduje problemy z oddychaniem i zwiększoną częstotliwość bezdechów. Zauważono, że częstotliwość ta wzrasta wraz ze zmianami temperatury otoczenia. To zaś sugeruje, że problemy z systemem neuroprzekaźnika PACAP mogą mieć związek z zespołem nagłej śmierci łóżeczkowej.
      Mianem SIDS określa się nagłą niewyjaśnioną śmierć zdrowego dziecka, które nie ukończyło pierwszego roku życia. To główna przyczyna śmierci niemowląt w rozwiniętych krajach Zachodu. Uważa się, że przyczyną SIDS mogą być różne czynniki genetyczne i środowiskowe, w tym temperatura otoczenia. Najnowsze odkrycie sugeruje, że do SIDS i innych problemów z oddychaniem u niemowląt mogą przyczyniać się problemy z neuroprzekaźnikiem PACAP. Jest to bowiem pierwsza molekuła sygnałowa, w przypadku której wykazano, że jest masowo i specyficznie włączana w systemie oddechowym podczas narodzin.
      Nie możemy wykluczyć, że istnieją jeszcze inne zmiany zachodzące w momencie narodzin w systemie kontrolującym oddychanie i inne krytyczne funkcje życiowe. Być może istnieje ogólna zasada, że w chwili narodzin aktywuje się cała rzesza systemów zabezpieczających, które pomagają przejść przez ten krytyczny moment życia. Zrozumienie takich systemów pozwoliłoby na lepsze leczenie noworodków, mówi Bayliss.
      Ze szczegółami badań możemy zapoznać się w artykule A brainstem peptide system activated at birth protects postnatal breathing.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Osoby cierpiące na COVID-19 są często zainfekowane również innymi wirusami wywołującymi objawy ze strony układu oddechowego, wynika z wstępnych analiz przeprowadzonych przez zespół profesora Iana Browna ze Stanford School of Medicine. Brown i jego koledzy stwierdzili, że aż w 20% przypadków COVID-19 występuje infekcja innymi wirusami atakującymi drogi oddechowe.
      Co więcej, okazało się też, że 10% osób, które zgłaszają się do szpitali z objawami chorób układu oddechowego i u których stwierdza się zakażenie którymś ze wcześniej znanych rozpowszechnionych wirusów, jest też zakażonych SARS-CoV-2. Obecnie, jeśli test wykaże u pacjenta innego wirusa układu oddechowego, to uważamy, że nie choruje na COVID-19. Jednak, biorąc pod uwagę odsetek współistniejących infekcji w badanej próbce, założenie takie jest niesłuszne, mówi profesor Nigam Shah.
      Szpitale nie mają nieograniczonego dostępu do testów. W niektórych przypadkach pacjent z objawami ze strony układu oddechowego może być najpierw testowany pod kątem innego wirusa niż SARS-CoV-2. Jeśli wówczas okaże się, że pacjent jest zarażony grypą, rinowirusem czy innym wirusem, może zostać wypisany do domu, a lekarz uzna, że to właśnie ten wykryty wirus wywołał objawy, mówi Brown.
      W ramach swoich badań Brown i jego zespół przeanalizowali dane dotyczące 562 osób, u których w Stanford Health Care przeprowadzono testy pod kątem COVID-19. U 49 z nich testy dały wynik pozytywny. Ponadto 517 z tych osób przetestowano pod kątem innych powszechnie występujących wirusów, takich jak grypa typu A i B, RSV, rinowirus, adenowirus i różne wirusy wywołujące zapalenie płuc. Testy te dały pozytywny wynik u 127 osób.
      Jednocześnie stwierdzono, że 22% z 49 osób, u których wykryto SARS-CoV-2, stwierdzono też infekcję innym wirusem. Z kolei 8,7% ze 127 osób zarażonych innym wirusem było też zarażonych SARS-CoV-2.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Grupa polskich i irlandzkich naukowców z Trinity College Dublin dokonała przełomowego odkrycia, które może znacząco pomóc w leczeniu astmy. Główny autor badań, doktor Zbigniew Zasłona stał na czele zespołu badawczego, który odkrył niezwykle ważną rolę, jaką w rozwoju astmy odgrywa proteina o nazwie kaspaza-11. Dotychczas w ogóle nie była ona łączona z astmą.
      Kaspaza-11 może spowodować śmierć komórek, co jest procesem silnie prozapalnym, gdyż komórki uwalniają wówczas swoją zawartość, co prowadzi do stanu zapalnego. Odkryliśmy, że kaspaza-11 jest głównym motorem napędowym zapalenia dróg oddechowych w przebiegu astmy, mówi doktor Zasłona. To zaś wywołuje znane objawy astmy, w szczególności problemy z oddychaniem. O ile współczesne metody leczenia pozwalają na trzymanie w ryzach astmy o średnio poważnym przebiegu, to poważne przypadki astmy są bardzo trudne w leczeniu i coraz więcej osób na nią choruje, dodaje uczony.
      Jak mówi doktor Zasłona wiele różnych czynników, takich jak zanieczyszczenia powietrza, pyłki roślin czy zawarte w domowym kurzu odchody roztoczy mogą wywoływać śmierć komórek w płucach. Nasze badania wskazują,że kaspaza-11 wyczuwa obecność tych czynników i powoduje chorobę. Profesor O'Neill dodaje: Kaspaza-11, czy jej ludzki odpowiednik czyli kaspaza-4, nigdy nie były łączone w astmą. Sądzimy więc, że może być ona obiecującym celem przyszłych terapii przeciwko tej chorobie.
      W zespole doktora Zasłony pracowali też Ewelina Flis, Mieszko Wilk i Alicja Misiak z Trinity College Dublin oraz Małgorzata Wygrecka z Uniwersytet Justusa Liebiga w Gießen.
      Szczegóły badań zostały opublikowane na łamach Nature Communications w artykule Caspase-11 promotes allergic airway inflammation.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Duke-NUS odkryli mechanizm, który wydaje się chronić nietoperze przed nowotworami. Okazuje się, że w komórkach tych ssaków gromadzi się mniej toksycznych związków, bo są one usuwane za pośrednictwem liczniejszych powierzchniowych pomp białkowych - ABCB1.
      Nietoperze są niezwykłymi długowiecznymi ssakami. Rzadko zapadają na nowotwory, ale dotąd nie było do końca wiadomo czemu. Nasz zespół badał unikatowe mechanizmy antynowotworowe nietoperzy i odkrył, że w ich komórkach ekspozycja na toksyczne leki wywoływała znacząco mniej uszkodzeń DNA niż w komórkach ludzkich. Działo się tak dzięki obecności ważnego białka [powierzchniowego] ABCB1 - podkreśla prof. Koji Itahana.
      Autorzy artykułu z pisma Nature Communications stwierdzili, że w różnych typach komórek nietoperzy występuje o wiele więcej wypompowującego obce substancje ABCB1, a związana z większą liczebnością ABCB1 obniżona akumulacja toksycznych związków jest charakterystyczna dla wielu gatunków nietoperzy.
      W dalszym etapie badań akademicy zauważyli, że blokada ABCB1 w komórkach nietoperzy wyzwala akumulację toksycznych związków, uszkodzenia DNA i śmierć komórkową.
      Nasze wyniki wskazują, że usuwanie toksycznych leków z systemu chroni komórki nietoperzy przed uszkodzeniami DNA. Zjawisko to może się przyczyniać do niskiej zapadalności na nowotwory - opowiada prof. Wang Linfa. Akademicy mają nadzieję, że ustalenia z zakresu biologii nowotworów uda się przełożyć na terapie dla ludzi.
      W odpowiedzi na długą chemioterapię w guzach rośnie liczebność ABCB1, co przyczynia się do lekooporności i podwyższonego ryzyka wznowy. Obecnie ekipa z Singapuru pracuje nad skuteczniejszymi i mniej toksycznymi lekami (mogłoby to pomóc w przezwyciężeniu problemu lekooporności ludzkich nowotworów).

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...