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

Lepsze USG skróci badania kliniczne?

Recommended Posts

Obowiązujące prawo jest bezlitosne: zanim jakikolwiek lek zostanie dopuszczony do użytku, musi przejść serię skomplikowanych badań potwierdzających jego skuteczność i bezpieczeństwo stosowania. Większość tych analiz wykonuje się na zwierzętach (najczęściej są to myszy), co ułatwia badaczom pracę, lecz nie zmienia to faktu, że proces rejestracji leku trwa zwykle około dziesięciu lat. Dzięki aparatowi opracowanemu przez naukowców z Instytutu Fraunhofera możliwe jest wykonywanie dokładniejszych badań diagnostycznych, co pozwoli na skrócenie czasu niezbędnego dla precyzyjnego zbadania wpływu leków na ciało gryzonia.

Ultrasonografia jest metodą intensywnie wykorzystywaną w medycynie. Badania prenatalne, z którymi jest kojarzona w pierwszym rzędzie, to zaledwie niewielka próbka jej możliwości. Technika ta pozwala na wykrywanie wielu zaburzeń, takich jak choćby nowotwory czy liczne choroby wewnętrzne. W przeciwieństwie do wielu innych metod, takich jak rentgenowska tomografia komputerowa czy tradycyjne zdjęcia RTG, jest ona także całkowicie nieszkodliwa dla organizmu. Jej największą wadą jest jednak dość niska rozdzielczość, przez co technologia pozwalająca na skuteczne badanie ludzi jest często, niestety, zupelnie nieprzydatna podczas badania "pacjenta" tak drobnego, jak mysz. Częstotliwość wykonywania zdjęć także jest zbyt mała, biorąc pod uwagę choćby fakt, iż serce myszy bije pięciokrotnie częściej od ludzkiego.

Testy na zwierzętach są obowiązkową częścią procesu rozwoju leków. Konieczne jest zapewnienie korzyści dla pacjenta wynikających z aktywnego składnika preparatu oraz udowodnienie, że nie powoduje on zbyt wielu efektów ubocznych. Dowody te są niezbędne dla zatwierdzenia leku. Jeśli chcemy zredukować liczbę testów na zwierzętach, musimy opracować lepsze sposoby przeprowadzania nieinwazyjnych badań na małych zwierzętach - tłumaczy dr Robert Lemor, szef Instytutu Technik Biomedycznych wchodzącego w skład Instytutu Fraunhofera.

Dotychczas podczas badań nad niektórymi chorobami, np. nowotworami, konieczne było zabijanie kilku zwierząt na każdym etapie rozwoju choroby. Było to potrzebne do wykonania badań nad skutecznością leku, tempem rozwoju guza itp. Teraz, dzięki nowej technice opracowanej przez niemieckich naukowców, możliwe będzie wykonanie niektórych badań na żywym zwierzęciu, dzięki czemu liczba poświęconych myszy może zostać ograniczona.

Zespół prowadzony przez dr. Lemora opracował aparat pracujący przy bardzo dużych częstotliwościach wysyłanych fal, co zwiększa precyzję badania. Pozwala to na nagrywanie obrazów o stukrotnie większej liczbie klatek na sekundę w porównaniu do urządzeń konwencjonalnych, zapewnia też lepszą rozdzielczość i kontrast - tłumaczy naukowiec.

Stosowane dotychczas urządzenia składały się z pojedynczej głowicy przesuwanej po powierzchni ciała gryzonia. Nowa maszyna składa się z całej matrycy nieruchomych, miniaturowych czytników. Jak tłumaczy dr Lemor, ogranicza to dyskomfort zwierzęcia i pozwala w ten sposób na wykonywanie badań częściej, niż dotychczas.

Prototyp aparatu zostanie zaprezentowany na targach Medica, które odbędą się w Düsseldorfie w dniach 19-22 listopada.

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
      Największe na świecie badania raf koralowych pozwoliły na określenie które rafy i w jaki sposób można uratować, informują naukowcy z WCS (Wildlife Conservation Society), wielu organizacji pozarządowych, agend rządowych oraz uniwersytetu. Dzięki nim opracowano trzy strategie, które mają zostać szybko wdrożone w celu ratowania raf.
      W najnowszym numerze Nature Ecology and Evolution opublikowano wyniki badań prowadzonych przez ponad 80 naukowców na ponad 2500 rafach na oceanach Indyjskim i Spokojnym.
      Dobra wiadomość jest taka, że wciąż istnieją dobrze funkcjonujące żywe rafy koralowe i nie jest za późno, by je ocalić. Możemy uratować dla przyszłych pokoleń ostatnie istniejące rafy, które zostały dotknięte zmianami klimatu. Jednak tam, gdzie doszło do dużej degeneracji raf, nadbrzeżne społeczności będą musiały znaleźć sobie w przyszłości inne źródło utrzymania, mówi główna autorka badań i szefowa prowadzonego przez WCS programu monitorowania raf, doktor Emily Darling.
      Fakt, że można uratować część raf to dobra wiadomość. W regionie indopacyficznym znajduje się wielka różnorodność raf, niestety od ponad 20 lat w regionie tym coraz częściej dochodzi do incydentów masowego blaknięcia raf.
      Dzięki badaniom udało się zidentyfikować trzy główne strategie zachowania raf koralowych. Pierwsza z nich polega na ich ochronie. Okazało się, że 17% badanych raf dobrze sobie radziło i były to rafy, których nie dotknęły niekorzystne zjawiska z lat 2014–2017 związane z El Niño. Znajdują się one na wodach przybrzeżnych 22 krajów, od Wschodniej Afryki po Azję Południowo-Wschodnią. Można je ocalić koordynując działania na skalę międzynarodową. Druga ze strategii polega na odradzaniu uszkodzonych raf. Mogłaby one objąć 54% badanych raf. To rafy, które jeszcze niedawno dobrze funkcjonowały, jednak dotknęło je masowe blaknięcie z lat 2014–2017. Strategia trzecia to zmiana stylu życia lokalnych społeczności. Aż 28% raf koralowych przestało funkcjonować, a ludzie, którzy są od nich uzależnieni muszą znaleźć inne źródła utrzymania.
      Autorzy badań podkreślają, że niezwykle istotne jest prawidłowe zarządzanie rafami na szczeblu lokalnym, tworzenie obszarów chronionych i inne ograniczenia w ich eksploatacji, ale nie może to zastępować działań globalnych. Ocalenie raf będzie wymagało prowadzenia działań na szczeblu lokalnym i globalnym. Należy z jednej strony ograniczać zależność lokalnych społeczności od raf tak, by rafy były mniej eksploatowane, z drugiej zaś strony należy prowadzić działania zmierzające do utrzymania globalnego ocieplenie na poziomie poniżej 1,5 stopnia Celsjusza od okresu preindustrialnego", mówi doktor Tim McClanahan.
      Utrzymanie się raf koralowych zależy w dużej mierze od ograniczenia emisji węgla do atmosfery. Jednak niezwykle ważne jest zidentyfikowanie tych raf, które zareagują bądź nie zareagują na działania na szczeblu lokalnym. Odpowiednie zarządzanie rafami pozwoli na opracowanie strategii pomocy ludziom, którzy są uzależnieni od raf, dodaje doktor Georgina Gurney.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wiele myszy z Nowego Jorku jest nosicielami nieznanych wcześniej wirusów oraz bakterii zdolnych do wywołania poważnych chorób u ludzi. Niektóre z tych bakterii są oporne na działanie antybiotyków. Trwające rok badania prowadził profesor epidemiologii W. Ian Lipkin z Columbia University i jego koledzy. Ich wyniki zostały opublikowany w piśmie mBio, wydawanym przez Amerykańskie Towarzystwo Mikrobiologii.
      Na potrzeby jednego z artykułów analizowali zawartość bakterii w mysich odchodach. Korzystają z testów genetycznych naukowcy zidentyfikowali 235 rodzajów i 149 gatunków bakterii, w tym Clostridium difficile, Escherichia coli, Shigella czy Salmonella. U części z nich znaleziono geny powiązane z opornością na wiele popularnych antybiotyków.
      Drugi z artykułów skupiał się na obecności wirusów w mysich odchodach. Tutaj naukowcy zidentyfikowali 36 gatunków wirusów, w tym 6 dotychczas nieznanych. Żaden z nich nie infekuje prawdopodobnie w tym momencie ludzi, jednak ich sekwencje genetyczne były podobne do wirusów infekujących psy, kury czy świnie. To zaś oznacza, że przynajmniej część ze wspomnianych wirusów może dokonywać infekcji pomiędzy gatunkami.
      Mieszkańcy miast zwykle bardziej obawiają się szczurów. Myszami należy bardziej się martwić, ponieważ żyją one w budynkach i mogą zanieczyścić ich środowisko, przekonuje Lipkin.
      Profesor Mark Viney, biolog z University of Bristol uważa, że podobne wyniki co w Nowym Jorku uzyskano by w miastach na całym świecie. Inaczej jednak sytuacja może wyglądać poza miastami. Tam bowiem zagęszczenie ludzi jest mniejsze, a myszy mają częstszy kontakt z dziką zwierzyną i zwierzętami hodowlanymi. Oczywiście nie możemy być tego pewni, dopóki nie przeprowadzimy odpowiednich badań. W ciągu ostatnich lat coraz bardziej zdajemy sobie sprawę z faktu, że wszystkie zwierzęta są pełne wirusów i bakterii. To normalny stan i dotyczy również ludzi. Zdecydowana większość tych wirusów i bakterii jest nieszkodliwa, mówi Viney. Zdaniem naukowca, miejskie myszy mogą stykać się z antybiotykoopornymi bakteriami wędrując np. przez systemy kanalizacyjne. Czy mogą być one źródłem zarażeń wśród ludzi? Kto wie? Moim zdaniem największym źródłem infekcji wśród ludzi są inni ludzie, stwierdza.
      Naukowcy zgadzają się co do tego, że warto przeprowadzić badania, których celem będzie sprawdzenie, czy jakieś współczesne epidemie bakterie wśród ludzi nie zostały zapoczątkowane przez kontakt z myszami.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W modelu mysim immunosupresja związana z zakażeniem pierwotniakami Toxoplasma gondii zmniejsza liczbę blaszek amyloidowych, a także poprawia wyniki osiągane w testach behawioralnych, np. labiryncie wodnym.
      Eun-Hee Shin ze College'u Medycznego Narodowego Uniwersytetu Seulskiego, główna autorka artykułu opublikowanego w PLoS ONE, postanowiła sprawdzić, w jaki sposób hamowanie procesu wytwarzania przeciwciał i komórek odpornościowych przez T. gondii wpłynie na patogenezę i postępy choroby Alzheimera. Do badań wybrano szczep myszy Tg2576. Gryzonie zainfekowano tworzącym cysty szczepem ME49.
      Badano poziom mediatorów zapalnych (tlenku azotu(II) i interferonu gamma) oraz cytokin przeciwzapalnych (interleukiny 10 oraz transformującego czynnika wzrostu beta). Oceniano też uszkodzenia neuronów i odkładanie złogów beta-amyloidu w tkankach mózgu.
      Poza tym Koreańczycy przeprowadzili testy behawioralne, w których brały udział zarówno myszy Tg2576 zakażone T. gondii, jak i wolne od zakażenia (grupa kontrolna). Zwierzęta musiały pokonywać labirynt wodny Morrisa (gdzie w dużym okrągłym basenie pod powierzchnią wody ukryta jest platforma) oraz lądowy w kształcie litery Y.
      Okazało się, że po zakażeniu pierwotniakiem poziom interferonu gamma nie ulegał zmianie, za to stężenia cytokin przeciwzapalnych były o wiele wyższe u myszy z grupy eksperymentalnej. W korze i hipokampie gryzoni zainfekowanych T. gondii znacznie zmniejszało się odkładanie beta-amyloidu.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas International Solid-State Circuits Conference uczeni z Uniwersytetu Stanforda zaprezentowali niewielki implant, zdolny do kontrolowania swej trasy w układzie krwionośnym człowieka. Ada Poon i jej koledzy stworzyli urządzenie zasilane za pomocą fal radiowych. Implant można więc wprowadzić do organizmu człowieka, kontrolować jego trasę i nie obawiać się, że np. wyczerpią się baterie.
      Takie urządzenia mogą zrewolucjonizować technologię medyczną. Ich zastosowanie będzie bardzo szerokie - od diagnostyki do minimalnie inwazyjnej chirurgii - mówi Poon. Jej implant będzie mógł wędrować przez układ krwionośny, dostarczać leki do wyznaczonych miejsc, przeprowadzać analizy, a być może nawet rozbijać zakrzepy czy usuwać płytki miażdżycowe.
      Naukowcy od kilkudziesięciu lat starają się skonstruować podobne urządzenie. Wraz z postępem technologicznym coraz większym problemem było zasilanie takich urządzeń. Sam implant można było zmniejszać, jednak zasilające go baterie pozostawały dość duże - stanowiąc często połowę implantu - i nie pozwalały mu na zbyt długą pracę. Potrafiliśmy znacząco zminiaturyzować części elektroniczne i mechaniczne, jednak miniaturyzacja źródła energii za tym nie nadążała. To z kolei ograniczało zastosowanie implantów i narażało chorego na ryzyko korozji baterii, ich awarii, nie mówiąc już o ryzyku związanym z ich wymianą - mówi profesor Teresa Meng, która również brała udział w tworzeniu implantu.
      Urządzenie Poon wykorzystuje zewnętrzny nadajnik oraz odbiornik znajdujący się w implancie. Wysyłane przez nadajnik fale radiowe indukują w cewce odbiornika prąd. W ten sposób urządzenie jest bezprzewodowo zasilane.
      Opis brzmi bardzo prosto, jednak naukowcy musieli pokonać poważne przeszkody. Uczeni od 50 lat myśleli o zasilaniu w ten sposób implantów, jednak przegrywali z... matematyką. Wszelkie wyliczenia pokazywały, że fale radiowe o wysokiej częstotliwości natychmiast rozpraszają się w tkankach, zanikając wykładniczo w miarę wnikania do organizmu. Fale o niskiej częstotliwości dobrze przenikają do tkanek, jednak wymagałyby zastosowania anteny o średnicy kilku centymetrów, a tak dużego urządzenia nie można by wprowadzić do układu krwionośnego. Skoro matematyka stwierdzała, że jest to niemożliwe, nikt nie próbował sprzeciwić się jej regułom.
      Poon postanowiła jednak przyjrzeć się wykorzystywanym modelom matematycznym i odkryła, że większość uczonych podchodziła do problemu niewłaściwie. Zakładali bowiem, że ludzkie mięśnie, tłuszcz i kości są dobrymi przewodnikami, a zatem należy w modelach wykorzystać równania Maxwella. Uczona ze Stanforda inaczej potraktowała ludzką tkankę. Uznała ją za dielektryk, czyli niejako rodzaj izolatora. To oznacza, że nasze ciała słabo przewodzą prąd. Jednak nie przeszkadza to zbytnio falom radiowym. Poon odkryła też, że tkanka jest dielektrykiem, który charakteryzują niewielkie straty, co oznacza, że dochodzi do małych strat sygnału w miarę zagłębiania się w tkankę. Uczona wykorzystała różne modele matematyczne do zweryfikowania swoich spostrzeżeń i odkryła, że fale radiowe wnikają w organizm znacznie głębiej niż sądzono.
      Gdy użyliśmy prostego modelu tkanki do przeliczenia tych wartości dla wysokich częstotliwości odkryliśmy, że optymalna częstotliwość potrzebna do bezprzewodowego zasilania wynosi około 1 GHz. Jest więc około 100-krotnie wyższa niż wcześniej sądzono - mówi Poon. To oznacza też, że antena odbiorcza w implancie może być 100-krotnie mniejsza. Okazało się, że jej powierzchnia może wynosić zaledwie 2 milimetry kwadratowe.
      Uczona stworzyła implanty o dwóch różnych rodzajach napędu. Jeden przepuszcza prąd elektryczny przez płyn, w którym implant się porusza, tworząc siły popychające implant naprzód. Ten typ implantu może przemieszczać się z prędkością ponad pół centymetra na sekundę. Drugi typ napędu polega na ciągłym przełączaniu kierunku ruchu prądu, przez co implant przesuwa się podobnie do napędzanej wiosłami łódki.
      Jest jeszcze sporo do udoskonalenia i czeka nas wiele pracy zanim takie urządzenia będzie można stosować w medycynie - mówi Poon.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas International Solid-State Circuits Conference uczeni z Uniwersytetu Stanforda zaprezentowali niewielki implant, zdolny do kontrolowania swej trasy w układzie krwionośnym człowieka. Ada Poon i jej koledzy stworzyli urządzenie zasilane za pomocą fal radiowych. Implant można więc wprowadzić do organizmu człowieka, kontrolować jego trasę i nie obawiać się, że np. wyczerpią się baterie.
      Takie urządzenia mogą zrewolucjonizować technologię medyczną. Ich zastosowanie będzie bardzo szerokie - od diagnostyki do minimalnie inwazyjnej chirurgii - mówi Poon. Jej implant będzie mógł wędrować przez układ krwionośny, dostarczać leki do wyznaczonych miejsc, przeprowadzać analizy, a być może nawet rozbijać zakrzepy czy usuwać płytki miażdżycowe.
      Naukowcy od kilkudziesięciu lat starają się skonstruować podobne urządzenie. Wraz z postępem technologicznym coraz większym problemem było zasilanie takich urządzeń. Sam implant można było zmniejszać, jednak zasilające go baterie pozostawały dość duże - stanowiąc często połowę implantu - i nie pozwalały mu na zbyt długą pracę. Potrafiliśmy znacząco zminiaturyzować części elektroniczne i mechaniczne, jednak miniaturyzacja źródła energii za tym nie nadążała. To z kolei ograniczało zastosowanie implantów i narażało chorego na ryzyko korozji baterii, ich awarii, nie mówiąc już o ryzyku związanym z ich wymianą - mówi profesor Teresa Meng, która również brała udział w tworzeniu implantu.
      Urządzenie Poon wykorzystuje zewnętrzny nadajnik oraz odbiornik znajdujący się w implancie. Wysyłane przez nadajnik fale radiowe indukują w cewce odbiornika prąd. W ten sposób urządzenie jest bezprzewodowo zasilane.
      Opis brzmi bardzo prosto, jednak naukowcy musieli pokonać poważne przeszkody. Uczeni od 50 lat myśleli o zasilaniu w ten sposób implantów, jednak przegrywali z... matematyką. Wszelkie wyliczenia pokazywały, że fale radiowe o wysokiej częstotliwości natychmiast rozpraszają się w tkankach, zanikając wykładniczo w miarę wnikania do organizmu. Fale o niskiej częstotliwości dobrze przenikają do tkanek, jednak wymagałyby zastosowania anteny o średnicy kilku centymetrów, a tak dużego urządzenia nie można by wprowadzić do układu krwionośnego. Skoro matematyka stwierdzała, że jest to niemożliwe, nikt nie próbował sprzeciwić się jej regułom.
      !RCOL
      Poon postanowiła jednak przyjrzeć się wykorzystywanym modelom matematycznym i odkryła, że większość uczonych podchodziła do problemu niewłaściwie. Zakładali bowiem, że ludzkie mięśnie, tłuszcz i kości są dobrymi przewodnikami, a zatem należy w modelach wykorzystać równania Maxwella. Uczona ze Stanforda inaczej potraktowała ludzką tkankę. Uznała ją za dielektryk, czyli niejako rodzaj izolatora. To oznacza, że nasze ciała słabo przewodzą prąd. Jednak nie przeszkadza to zbytnio falom radiowym. Poon odkryła też, że tkanka jest dielektrykiem, który charakteryzują niewielkie straty, co oznacza, że dochodzi do małych strat sygnału w miarę zagłębiania się w tkankę. Uczona wykorzystała różne modele matematyczne do zweryfikowania swoich spostrzeżeń i odkryła, że fale radiowe wnikają w organizm znacznie głębiej niż sądzono.
      Gdy użyliśmy prostego modelu tkanki do przeliczenia tych wartości dla wysokich częstotliwości odkryliśmy, że optymalna częstotliwość potrzebna do bezprzewodowego zasilania wynosi około 1 GHz. Jest więc około 100-krotnie wyższa niż wcześniej sądzono - mówi Poon. To oznacza też, że antena odbiorcza w implancie może być 100-krotnie mniejsza. Okazało się, że jej powierzchnia może wynosić zaledwie 2 milimetry kwadratowe.
      Uczona stworzyła implanty o dwóch różnych rodzajach napędu. Jeden przepuszcza prąd elektryczny przez płyn, w którym implant się porusza, tworząc siły popychające implant naprzód. Ten typ implantu może przemieszczać się z prędkością ponad pół centymetra na sekundę. Drugi typ napędu polega na ciągłym przełączaniu kierunku ruchu prądu, przez co implant przesuwa się podobnie do napędzanej wiosłami łódki.
      Jest jeszcze sporo do udoskonalenia i czeka nas wiele pracy zanim takie urządzenia będzie można stosować w medycynie - mówi Poon.
       
×
×
  • Create New...