Специфическое взаимодействие между клетками и окружающим их внеклеточным матриксом (ВКМ) может указать на развивающиеся заболевание. Например, усиление структуры внеклеточного матрикса означает, что рак распространяется по организму. Американские ученые из Университета Пердью решили одну из главных проблем в изучении ВКМ в контексте болезней. Их прибор позволяет анализировать внеклеточные структуры ткани, не повреждая их.

Команда разработала прибор в виде чипа, в который можно загрузить образец ВКМ и оценить жесткость структуры с помощью ультразвуковых волн. Два датчика, окружающие образец, создают звуковую волну и на выходе выдают электрический сигнал, указывающий на жесткость внеклеточного матрикса.

«Наблюдая за тем, каким образом звуковая волна проходит через материал, можно видеть повреждения или дефекты без разрушения самого образца», — объяснили ученые.

Другие методы, как, например, растяжение, сжатие или внедрение химических веществ разрушает образцы ВКМ. Эта проблема долгое время останавливала ученых и тормозила изучение природы прогрессирования рака в организме.

В первых этапах исследований ученые проводили эксперименты с раковыми клетками молочной железы, которые были помещены в гидрогель, напоминающий по структуре внеклеточный матрикс. Сейчас команда изучает эффективность метода для коллагеновых волокон ВКМ.

Потенциально, устройство можно использовать для изучения сразу нескольких образов одновременно. Это позволит лучше понимать развитие болезни и взглянуть на несколько различных особенностей заболевания. Кроме того, прибор поможет тестировать эффективность новых лекарств против рака.

Тем временем ученые из Канады разработали метод на основе искусственного интеллекта для точной диагностики рака по биопсии. Он достигает 100% точности для более чем 30 типов опухолей.