就像撬開的鎖表明某棟建築被闖入了一樣，人體細胞周圍結構的僵硬也表明癌症正在侵入組織。監測這種被稱為細胞外間質的結構的變化，將提供另一種研究疾病進展的方法，但是要發現細胞外間質的變化而不損害它是很難的。
普渡大學的工程師已經制造出一種裝置，可以讓醫學人員將細胞外間質樣本裝載到平臺上，並通過聲波檢測其硬度。
普渡大學材料工程學助理教授拉希姆·拉希米的實驗室專門開發創新材料和生物醫學設備，以應對醫療挑戰。他說道：“這和檢查飛機機翼是否損傷類似。一個聲波通過材料傳播，另一邊有一個接收器，波的傳播方式可以在不影響材料本身的情況下告訴我們材料是否有任何損傷或缺陷。”。
每個組織和器官都有自己獨特的細胞外間質，就像街道上用途不同的建築物，其結構也不同。細胞外間質還帶有“固網”，也就是結構類和化學類的信號，用於位於間質中的單個細胞之間的通信。
研究人員已經嘗試拉伸、壓縮或應用化學物質到細胞外間質的樣本中來進行測量，但是這些方法都很容易破壞細胞外間質。拉希米的團隊開發了一種無損的方法來研究細胞外間質對疾病、有毒物質或治療藥物的反應。拉希米的這項研究最初是與普渡大學癌症藥理學教授索菲·萊利耶夫的實驗室合作進行的，目的是確定危險因素如何影響細胞外間質並增加乳腺癌的發病風險。
該設備是一個“芯片實驗室”，與發射器和接收器相連。在將細胞外間質及其所含的細胞灌注到平臺上後，發射器會產生一個超聲波，超聲波會通過樣品傳播，然後被接收器捕獲。最終輸出的數據是一個電信號，表示細胞外間質的硬度。
研究人員首先用這種裝置對水凝膠中的癌細胞進行檢測，水凝膠是一種與細胞外間質相似的物質。目前，研究小組正在研究這種裝置對膠原細胞外間質的有效性。拉希米表示，這種裝置的規模很容易擴大，使其一次可以檢測許多樣本，這將使研究人員能夠同時觀察疾病的幾個不同方面。
本文譯自 phys，由譯者 Lough 基於創作共用協議(BY-NC)發佈。
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