Eine neue wiederverwendbare Gerät, erstellt von der Johns-Hopkins-Universität können helfen, Frauen mit Brustkrebs in der unteren Einkommen durch die Verwendung von Kohlendioxid, eine weithin verfügbare und bezahlbare gas, Strom, um eine Krebs-tissue-freezing-Sonde anstelle der Industrie-standard-argon.
Eine Studie detailliert die Werkzeug für den Erfolg in Tieren wurde veröffentlicht in diesem Monat in PLOS One.
„Innovation in der Krebsbehandlung nicht immer bedeutet, Sie haben eine ganz neue Behandlung, manchmal ist es bedeutet, radikal innovativ auf bewährte Therapien, so dass Sie neu gestaltet, um zugänglich für die Mehrheit der Weltbevölkerung“, sagt Bailey Surtees, einer der letzten der Johns-Hopkins-Universität von biomedizinische Technik-Absolvent und die Studie der erste Autor.
„Dieses Projekt ist ein bemerkenswertes Beispiel für den Erfolg von Biomedical-Engineering-Design-Programm,“ sagt Nicholas Dürr, ein Assistent Professor für Biomedizinische Technik an der Johns Hopkins und der Studie leitende Autor. „Das team von Studenten war so erfolgreich, denn Sie haben eine praktische Lösung für das problem nach einem wirklichen Verständnis der Einschränkungen, die benötigt werden, um erfüllt zu werden, wirkungsvoll.“
Die größte Ursache von krebsbedingte Sterblichkeit bei Frauen auf der ganzen Welt, Brustkrebs überproportional betroffen sind Frauen in den unteren Einkommens-Ländern, die aufgrund mangelnder Behandlung. Während die überlebensrate für Frauen in den Vereinigten Staaten ist größer als 90% sind Sie deutlich niedriger bei 64%, 46% und 12% in Saudi-Arabien, Uganda und Gambia, beziehungsweise.
„Anstatt zu sagen ‚Sie hat Brustkrebs“, die einheimischen, die wir trafen, während der Durchführung von Fokus-Gruppen für unsere Forschung sagt ‚Sie ist Tod“, denn Brustkrebs ist oft als eine automatische Todesurteil in diesen Gemeinden“, fügt Surtees.
In einkommensschwache Länder, die wichtigsten Hemmnisse für die Behandlung von Brustkrebs sind Unzureichende Behandlung Optionen — mit Chirurgie, Chemotherapie und Strahlung als unpraktisch oder zu teuer-und lange Reisezeiten zu den regionalen Krankenhäusern, in denen effiziente Behandlung zur Verfügung. Auch wenn eine Frau ist in der Lage zu Reisen, um ein Krankenhaus zur Behandlung, Sie kann nicht gesehen werden, und recovery-Zeiten wird halten Ihre Arbeit für eine zusätzliche paar Wochen.
Töten Krebs-Gewebe mit kalten oder katheterablation vorzuziehen operativ entfernen von Tumoren in diesen Ländern, weil es entfällt die Notwendigkeit für einen sterilen Operationssaal und der Anästhesie, so dass es möglich wird, die lokalen Kliniken, die das Verfahren durchführen. Es ist auch die minimal-invasive, wodurch Komplikationen wie Schmerzen, Blutungen und erweiterte recovery-Zeit.
Aktuelle katheterablation Technologien sind jedoch zu teuer, mit einer einzigen Behandlung Kalkulation nach oben von $10.000, – und sind abhängig von argon-gas, das in der Regel nicht verfügbar in einkommensschwache Länder, um das Gewebe zu töten eiskristalle.
Mit dieser Hindernisse im Geist, die von Schülern geleitete Forschungs-team, benannt Kubanda (das bedeutet „kalt“ in Zulu), wollte eine tissue-freezing-tool, das verwendet Kohlendioxid, das ist schon weit verbreitet in den meisten ländlichen Gebieten Dank der Popularität von kohlensäurehaltige Getränke.
Das Forschungsteam getestet Ihr Werkzeug in drei Experimenten zu gewährleisten, könnte es bleiben kalt genug, in Bedingungen, die ähnlich der menschlichen Brust und erfolgreich töten Tumorgewebe.
Im ersten experiment, das team verwendet das tool auf Gläser von Ultraschall-gel, die thermodynamisch imitiert menschlichen Brustgewebe, um festzustellen, ob es könnte erfolgreich erreichen standard eisigen Temperaturen töten Gewebe und bilden konsistente iceballs. In allen Studien, die Gerät gebildet, die groß genug iceballs und erreicht Temperaturen von unter -40 Grad Celsius, das entspricht den Standards der eisigen Temperaturen zum Absterben von Gewebe für ähnliche Geräte in den Vereinigten Staaten.
Für das zweite experiment, das team behandelt, 9 Ratten, die mit 10 Mamma-Tumoren. Danach sahen Sie das Gewebe unter dem Mikroskop und bestätigt, dass das tool erfolgreich getötet 85 GHT oder mehr Gewebe, die für alle Tumoren.
Endlich, das team getestet die Fähigkeit der Software, um die Temperaturen kalt genug für die Zerstörung von Gewebe in der normalen Leber von einem Schwein, das eine Temperatur ähnlich wie eine menschliche Brust. Wurde das Gerät erfolgreich bleiben zu können, kalt genug während des gesamten Experiments zu töten das Ziel-Gewebe.
„Als wir das Projekt begannen, Experten in dem Bereich sagte uns, es war unmöglich zu entfernen sinnvollen Gewebe Bände mit Kohlendioxid. Diese Denkweise haben können, kommen sowohl aus der Dynamik des Feldes und auch nicht nachdenken über die Bedeutung der Senkung der Kosten dieser Behandlung“, sagt Dürr.
Während die Ergebnisse sind vielversprechend, das Gerät benötigt immer noch zusätzliche Experimente, bevor es bereit für den kommerziellen Einsatz. Vor allem, die Forschungs-team die nächsten Schritte sind, um sicherzustellen, dass es konsequent töten Krebs-Gewebe unter den gleichen thermischen Bedingungen wie die menschliche Brustgewebe.
In Naher Zukunft, hofft das team weiterhin testen Ihre Geräte für den menschlichen Gebrauch, und erweitern Sie seine Verwendung auf Haustiere.
Andere Autoren auf diesem Papier sind Sean Young, Yixin Hu, Guannan Wang, Evelyn McChesney, Gnade Kuroki, Pascal Acree, Serena Thomas, Tara Blair, Shivam Rastogi, Dara L. Kraitchman, Clifford Weiss, Saraswati Sukumar und Susan C. Harvey, alle von Johns Hopkins.