Inženjeri MIT-a razvili su malu ultrazvučnu nalepnicu koja može da prati ukočenost organa duboko u telu. Nalepnica, veličine poštanske marke, može se nositi na koži i dizajnirana je da prepozna znake bolesti, kao što su otkazivanje jetre i bubrega i napredovanje čvrstih tumora.
U studiji otvorenog pristupa koja se pojavljuje u Science Advances, tim izveštava da senzor može da šalje zvučne talase kroz kožu i u telo, gde se talasi reflektuju od unutrašnjih organa i vraćaju na nalepnicu. Uzorak reflektovanih talasa može se pročitati kao potpis krutosti organa, koji nalepnica može da meri i prati.
„Kada su neki organi podvrgnuti bolesti, oni se vremenom mogu ukočiti“, kaže stariji autor rada, Ksuanhe Zhao, profesor mašinstva na MIT-u. „Sa ovom nosivom nalepnicom možemo kontinuirano pratiti promene u rigidnosti tokom dugih vremenskih perioda, što je ključno za ranu dijagnozu otkazivanja unutrašnjih organa.
Tim je pokazao da naljepnica može kontinuirano pratiti ukočenost organa tokom 48 sati i otkriti suptilne promjene koje bi mogle signalizirati napredovanje bolesti. U preliminarnim eksperimentima, istraživači su otkrili da lepljivi senzor može otkriti rane znake akutnog otkazivanja jetre kod pacova.
Inženjeri rade na prilagođavanju dizajna za upotrebu kod ljudi. Oni predviđaju da bi se nalepnica mogla koristiti u jedinicama intenzivne nege (ICU), gde bi senzori niskog profila mogli kontinuirano da prate pacijente koji se oporavljaju od transplantacije organa.
„Zamišljamo da bismo, odmah nakon transplantacije jetre ili bubrega, mogli da zalepimo ovu nalepnicu na pacijenta i posmatramo kako se rigidnost organa menja tokom dana“, kaže glavni autor Hsiao-Chuan Liu. „Ako postoji rana dijagnoza akutnog otkazivanja jetre, lekari mogu odmah preduzeti mere umesto da čekaju dok stanje ne postane ozbiljno.
Liu je bio gostujući naučnik na MIT-u u vreme studije i trenutno je docent na Univerzitetu Južne Kalifornije. Koautori studije sa MIT-a uključuju Ksiaoiu Chen i Chonghe Vang, zajedno sa saradnicima u USC.
Kao i naši mišići, tkiva i organi u našem telu se ukrućuju kako starimo. Kod određenih bolesti, organi za ukrućenje mogu postati izraženiji, signalizirajući potencijalno nagli pad zdravlja.
Kliničari trenutno imaju načine da mere ukočenost organa kao što su bubrezi i jetra pomoću ultrazvučne elastografije – tehnike slične ultrazvučnom snimanju, u kojem tehničar manipuliše ručnom sondom ili štapićem preko kože. Sonda šalje zvučne talase kroz telo, što uzrokuje da unutrašnji organi lagano vibriraju i šalju talase zauzvrat. Sonda oseća vibracije izazvane organom, a obrazac vibracija se može prevesti u to koliko organ mora biti klimav ili krut.
Ultrazvučna elastografija se obično koristi u intenzivnoj nezi za praćenje pacijenata koji su nedavno bili podvrgnuti transplantaciji organa. Tehničari povremeno proveravaju pacijenta ubrzo nakon operacije kako bi brzo ispitali novi organ i potražili znake ukočenosti i potencijalnog akutnog otkaza ili odbacivanja.
„Nakon transplantacije organa, prva 72 sata su najvažnija u intenzivnoj nezi“, kaže drugi viši autor, Kifa Džou, profesor na USC. „Kod tradicionalnog ultrazvuka, potrebno je da držite sondu uz telo. Ali to ne možete raditi kontinuirano na duži rok. Lekari bi mogli da propuste ključni trenutak i prekasno shvate da organ otkazuje.“
Tim je shvatio da bi mogli da pruže kontinuiraniju alternativu koja se može nositi. Njihovo rešenje se proširuje na ultrazvučnu nalepnicu koju su prethodno razvili za slikanje dubokih tkiva i organa.
