(Phys.org) - Wetenschappers van de Universiteit van Nebraska-Lincoln hebben een op nanodeeltjes gebaseerd apparaat ontwikkeld dat menselijke aanraking nabootst en dat klinische borstonderzoeken voor vroege detectie van kanker aanzienlijk zou kunnen verbeteren.

In een nieuw gepubliceerd artikel in het tijdschrift ACS geavanceerde materialen en interfaces , onderzoekers Ravi Saraf en Chieu Van Nguyen beschrijven een dunnefilmsensor die tumoren kan detecteren die te klein en te diep zijn om met de vingers te voelen.

In onderzoek gefinancierd met een subsidie ​​van de National Institutes of Health, Saraf en Nguyen perfectioneerden een dunne film gemaakt van nanodeeltjes en polymeren, die, wanneer tegen de huid gedrukt, veranderingen in elektrische stroom en licht veroorzaakt die kunnen worden vastgelegd door een hoogwaardige digitale camera.

De film, slechts een 60ste van de dikte van een mensenhaar, is een soort "elektronische huid" die textuur en relatieve stijfheid kan voelen.

Met behulp van een siliconen borstmodel dat identiek is aan het model dat wordt gebruikt om artsen te trainen in handmatige borstonderzoeken, de onderzoekers gebruikten de film om tumoren van slechts 5 millimeter met succes te detecteren, verborgen tot 20 millimeter diep. De technologie zou ook een betere detectie van huidkanker mogelijk maken.

Saraf, een professor in de chemische en biomoleculaire engineering, zei dat hij zich een stethoscoopachtig apparaat voorstelt dat een arts over de borst van een patiënt zou drukken om de begraven voelbare structuur in beeld te brengen. Het kan worden gebruikt door huisartsen tijdens routinematige patiëntonderzoeken of door artsen die afgelegen gebieden van de wereld bedienen.

De film is eenvoudig te vervaardigen met behulp van gemakkelijk beschikbare industriële processen en blijft maandenlang stabiel, hij voegde toe.

"Een tool als deze zou kunnen worden gekoppeld aan een laptop om hoogwaardige screeningmogelijkheden te bieden om levens te redden in arme landen in afgelegen delen van de wereld, ' zei Saraf.

De volgende stap, Saraf zei, is om financiering te verwerven om een ​​prototype-apparaat te bouwen.

"We hebben nu genoeg knowhow. We kunnen vandaag beginnen met het bouwen van dit apparaat, " hij zei.

Hij schatte dat een prototype ongeveer $ 1,5 miljoen zou kosten en ongeveer een jaar zou duren om te bouwen.

Bij klinisch borstonderzoek of KBO, artsen onderzoeken de borst handmatig op afwijkingen en gebruiken hun handen om het weefsel te palperen op zoek naar knobbels. Hoewel het misschien low-tech lijkt vergeleken met mammogrammen, magnetische resonantie beeldvorming en echografie, CBE is een belangrijk instrument voor kankerscreening.

mammogrammen, die knobbels identificeren aan de hand van hun dichtheid in vergelijking met borstweefsel, zijn minder effectief bij jonge vrouwen en vrouwen met dichte en vasculaire borsten. MRI en echografie zijn gevoeliger dan mammografie, maar zijn te duur om als screeningsinstrument te gebruiken.

Maar de uitdaging met CBE is het ontbreken van een visuele registratie om te vergelijken met eerdere onderzoeken om de diagnose te vergemakkelijken. Ook, handmatige borstonderzoeken vinden meestal geen knobbels totdat ze 21 millimeter groot zijn, terwijl de American Cancer Society een overlevingspercentage van 94 procent meldt als borstkanker wordt gediagnosticeerd wanneer tumoren worden gediagnosticeerd op minder dan 10 millimeter.

Saraf zei dat het dunne-filmhulpmiddel ten minste drie voordelen zou hebben ten opzichte van een handmatig borstonderzoek dat door een arts wordt uitgevoerd:het is gevoeliger; het creëert een afbeelding van de knobbel die kan worden opgenomen in de patiëntendossiers; en het levert snellere resultaten op dan andere beeldvormingstechnologieën.

"Andere testen, zoals mammografie en MRI, vereisen een zenuwslopende wachttijd tot de resultaten worden gerapporteerd, ' zei Saraf. 'Dit lijkt meer op een echo, geeft onmiddellijke resultaten zonder straling en niet zo oncomfortabel als een mammogram."

Andere apparaten hebben geprobeerd dit te doen, maar hun beeldkwaliteit is slecht en ze kunnen de vorm van een klont niet bepalen, vaak een sleutel om te bepalen of het kanker is.

Een vroege versie van de technologie, gemeld in 2006, was in staat om verschillen in oppervlaktetextuur te detecteren. De nieuwste versie meet de relatieve stijfheid. Typisch, kwaadaardige knobbels zijn minstens negen keer zo stijf als het omliggende borstweefsel.

Saraf zei dat de sleutel tot succes het vinden van de juiste balans tussen gevoeligheid en druk was:als er te veel druk nodig is, de tool zou ongemak voor de patiënt veroorzaken. Maar als de film te gevoelig is, het zou een verzadigd beeld creëren en visualisatie van een diepere ingebedde massa voorkomen.