science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nanosensoren kunnen de gezondheid in realtime volgen

Volksgezondheidsorganisaties waarschuwen al lang voor het verwoestende potentieel van superbacteriën - bacteriën die immuun zijn voor bestaande antibiotica. Indien niet aangevinkt, tegen 2050 zouden deze micro-organismen 10 miljoen mensen per jaar kunnen doden, dat is meer dan het huidige aantal jaarlijkse sterfgevallen door kanker en diabetes samen.

Noordoost-professor Thomas Webster bedenkt een oplossing. Zijn lab ontwikkelt nanodeeltjes die zich hechten aan bacteriën en virussen en ze doden of onschadelijk maken. in 2015, Webster werd geïnstalleerd als de Art Zafiropoulo Chair in Engineering, die werd opgericht met een gift van $ 2,5 miljoen van Arthur W. Zafiropoulo, E'61. dat geschenk, die deel uitmaakte van de Empower-campagne van Northeastern, heeft het werk van Webster ondersteund.

"De bijzondere leerstoel heeft ons echt in staat gesteld om snel te handelen bij gezondheidsproblemen waarmee we vandaag worden geconfronteerd, " zei Webster, die voorzitter is van de afdeling Chemical Engineering. "We hoeven niet te wachten om subsidies aan te vragen en een jaar later te bepalen of ze binnenkomen. We kunnen die middelen heel snel gebruiken en een strategie ontwikkelen."

Het vermogen om snel te handelen is van vitaal belang bij het bestrijden van superbacteriën en virussen. Van recente uitbraken van norovirussen bij voedingsbedrijven tot Zika-virusinfecties van Miami tot Maleisië, antibioticaresistente bacteriën zullen naar verwachting een steeds dodelijkere bedreiging vormen voor de volksgezondheid.

In plaats van elk afzonderlijk virus te behandelen met een antibioticum, Webster voorziet een algemene oplossing van nanodeeltjes die allerlei soorten micro-organisme-infecties zou kunnen behandelen. "Het is een lange opgave, maar we denken dat het zeker zou helpen voorkomen dat mensen sterven aan multidrug- en antibioticaresistente bacteriën, ' zei Webster.

Het ontwikkelen van nanodeeltjes die gevaarlijke micro-organismen aanvallen, is een belangrijk onderzoeksthema voor zijn laboratorium. Een ander aandachtspunt is de creatie van nanosensoren, "bijna als een FitBit voor in het lichaam, " hij legde uit.

Om de sensoren te bouwen, Webster heeft al ontdekt welke materialen de juiste chemie hebben om in het menselijk lichaam te komen en te blijven zonder te worden afgewezen. De uitdaging is nu om een ​​manier te vinden om de nanosensoren continu van stroom te voorzien. Als die hindernis eenmaal gepasseerd is, de sensoren konden de gezondheid in realtime volgen. Bijvoorbeeld, ze kunnen worden geprogrammeerd om te detecteren wanneer een cel kanker wordt en vervolgens de cel te doden of de mutatie ongedaan te maken.

"We gebruiken de term gepersonaliseerde geneeskunde, en het is echt een persoonlijke benadering om iets te genezen of te behandelen dat bij een patiënt is misgegaan, "Zei Webster. Uiteindelijk, deze sensoren kunnen gezondheidsgegevens vanuit het lichaam naar de mobiele telefoon of zorgverlener van een gebruiker sturen. "Vervolgens, je in staat bent om realtime informatie te krijgen wanneer de eerste episode van een probleem begint, wanneer je veel meer kans hebt om het te behandelen, zodat u nooit naar het ziekenhuis hoeft. Dat is de droom."