“可饮用”的电子传感器跟踪癌细胞的发展

由于EPFL研究人员提出了一种非传统的方法，病人可能很快就能通过饮用含有数百万个伪装成细菌的微型电子传感器的溶液来跟踪自己的病情。

来源:Jamani Caillet /2018 EPFL

这是洛桑联邦理工学院(EPFL)集成系统实验室(工程/计算机和通信科学学院)的桑德罗•卡拉拉(Sandro Carrara)和伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的Pantelis Georgiou为自己设定的雄心勃勃的目标。由于集成电路纳米制造工艺的进步，这种技术现在似乎成为可能。

科学家们希望能彻底改变诊断方法，让医生对癌症等疾病有更好的了解。如今，医生给癌症患者用药，然后等着看肿瘤细胞是否消失。但是，对细胞对特定治疗的反应进行持续反馈将具有前所未有的价值。”Carrara说。

这种微型传感器将呈立方体状，表面有三个互补的电极。在病人吞下它们之后，它们会通过自然的内吞作用通过肠壁。但只有当患者的身体认为传感器是细菌或红细胞时，这个过程才会发生。因此，科学家们计划用一种特殊的涂层覆盖传感器，并将其每边缩小到10µm。一旦传感器进入血液，它们就会到达受感染的区域，并使用抗体等靶向配体附着在患病细胞上。从那里他们可以追踪疾病的发展。

这些传感器的作用就像间谍一样，提供诸如癌细胞新陈代谢的信息，或者某种药物的局部浓度等信息。“传感器表面的电极将能够识别它们接触到的正确的蛋白质或药物分子，因为每种分子都会以不同的方式改变电流，”Carrara说。数据将通过无线能量传输系统收集。患者体外会产生电磁场或超声波，为传感器充电并收集数据。传感器不含电池，”Carrara补充道。

研究小组仍有相当大的障碍要克服。首先，科学家们必须将每一侧的传感器缩小到10µm以下，使其与红细胞大小相同。然后，他们必须证明他们的技术和充电系统的可行性。