Glon na ranę


04-10-2019 22:43:40

Polscy naukowcy, wspierani grantem Fundacji na rzecz Nauki Polskiej (21 mln zł w programie TEAM-NET), uważnie przyglądają się okrzemkom. Te mikroskopijne glony potrafią syntetyzować trójwymiarową krzemionkę, z której budują pancerzyki o niezwykle złożonej, porowatej nanostrukturze.

Okrzemki to jednokomórkowe algi, występujące na całej kuli ziemskiej, we wszystkich środowiskach wodnych, także na lodzie i śniegu. Ich krzemionkowe pancerzyki mają średnicę ok. 10 µm, ich powierzchnia jest pofałdowana i pocięta licznymi szczelinami. Właśnie ta ażurowość pancerzyków jest cechą, która najbardziej fascynuje naukowców i inżynierów – szkielety okrzemek mogą być punktem wyjścia do opracowania nowej generacji nanomateriałów krzemionkowych, biokompatybilnych z organizmami żywymi. Celem projektu BIOG-NET jest stworzenie innowacyjnych biokompozytów, które znajdą zastosowanie w medycynie i kosmetologii.

– Chcemy wykorzystać szkielety określonych gatunków okrzemek i modyfikować je za pomocą różnych metali, np. rutenu czy srebra, aby nadać im zupełnie nowe, unikatowe właściwości – zapowiada prof. Bogusław Buszewski z Wydziału Chemii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, kierownik projektu (na zdjeciu). Szkielety mogą też pełnić rolę nośników leków, będąc czymś w rodzaju pudełka lub magazynu dla biologicznie aktywnych substancji, uwalnianych w zależności od potrzeb i przeznaczenia.

– Jednym z przewidywanych przez nas zastosowań tych biokompozytów są nowoczesne opatrunki, mające zdolności chłonne bądź też uwalniające określone substancje lecznicze. Opatrunki takie mogą być wykorzystywane w leczeniu trudno gojących się ran, odleżyn lub infekcji skórnych – dodaje prof. Buszewski.

Ujawnienie „inżynierskiego zmysłu” okrzemki nie jest wcale proste – naprzeciw maleńkiej algi stoi silna drużyna badaczy i inżynierów z sześciu ośrodków naukowych: Wydziału Chemii UMK w Toruniu, Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Szczecińskiego, Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej, Wydziału Chemii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Wydziału Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej oraz Wydziału Biologii i Biotechnologii Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie.

W projekcie najpierw zostaną opracowane najlepsze warunki do hodowli okrzemek, następnie naukowcy zajmą się precyzyjnym obrazowaniem i modelowaniem ich struktur powierzchniowych, a dopiero potem będzie można przystąpić do funkcjonalizowania, czyli modyfikowania pozyskanych od mikroorganizmów nanostruktur krzemionkowych.

Naukowcy mają nadzieję, że wyniki ich pracy zostaną szybko skomercjalizowane, gdyż partnerem strategicznym projektu BIOG-NET są Toruńskie Zakłady Materiałów Opatrunkowych.

Zainteresowanie naszymi badaniami przejawiają też firmy farmaceutyczne, producenci suplementów diet i chemii gospodarczej. Inną możliwością jest zastosowanie wyników naszych prac w szeroko pojętej kosmetologii – podkreśla prof. Buszewski.

 

 

(zdjęcie: archiwum FNP)

 

Dalej od komórki

Czy istnieje związek między rakiem tarczycy a korzystaniem z telefonu komórkowego? Po ośmiu (!) latach od zakończenia wreszcie opublikowano wyniki badania, w którym przeanalizowano 462 przypadki histologicznie potwierdzonego raka tarczycy u osób dorosłych. Po porównaniu ich z danymi 498 osób z grupy kontrolnej, autorzy badania stwierdzili, iż nie wykazano istotnego związku między korzystaniem z telefonów komórkowych a rakiem tarczycy. Niemniej jednak u osób, które dłużej i częściej korzystały z telefonów komórkowych zaobserwowano podwyższone ryzyko wystąpienia mikroraka tarczycy (nowotwór złośliwy o wielkości nie przekraczającej 10 mm). Przypadki te dotyczyły osób, które korzystały z telefonu komórkowego od ponad 15 lat, prowadząc długie rozmowy (ponad 2 godziny dziennie).

– Niepokojące jest również to, że rośnie zapadalność na raka tarczycy wśród dzieci (jest najczęściej rozpoznawalnym nowotworem nabłonkowym), a u osób między 20. a 40. rokiem życia rozpoznanie raka tarczycy to jedna na pięć diagnoz nowotworów złośliwych – zauważa dr n. med. Marek Derkacz na stronie blogosfery portalu Medexpress, podkreślając, iż na razie wyniki wielu publikacji są niespójne i często sobie zaprzeczają. Obecnie prowadzonych jest kilka większych badań, które najprawdopodobniej dostarczą większej ilości informacji i rozwieją dotychczasowe wątpliwości – np. naukowcy z Centre for Research in Environmental Epidemiology w Hiszpanii koordynują międzynarodowe badanie kliniczne Mobi-KidsExit, którego celem jest poznanie czynników ryzyka guzów mózgu u dzieci.

 

Amerykańska Agencja ds. Żywności (FDA) radzi:

  • kiedy tylko możesz, staraj się korzystać z telefonów stacjonarnych, a telefonu komórkowego używaj jedynie do prowadzenia krótkich rozmów;
  • używaj zestawu głośnomówiącego lub słuchawki na kablu, która zwiększa odległość między telefonem a głową – narażenie wrażliwych miejsc na promieniowanie jest wtedy znacznie mniejsze, gdyż antena, która jest źródłem energii, nie jest umieszczona przy głowie. Ekspozycja na promieniowanie znacząco spada, jeśli telefony komórkowe są używane bez użycia rąk.

 

Artykuł „Cell phone use and risk of thyroid cancer: a population-based case–control study in Connecticut” ukazał się w 29. tomie Annals of epidemiology (2019)

 

 

Doktor z aplikacji

Źle się czujesz? Nie wiesz, czy wzywać karetkę, pędzić na SOR czy spokojnie czekać w kolejce do specjalisty? A może na razie wystarczy wziąć głęboki oddech i obserwować swój organizm?

smartfon – komputer – lekarz?

Prawdopodobnie co najmniej jedna czwarta wszystkich konsultacji lekarskich odbywa się na wyrost. Każdego roku niepotrzebne koszty leczenia pochłaniają na całym świecie ogromne pieniądze. National Academy of Medicine szacuje, że tylko w Stanach Zjednoczonych kwota ta może wynieść nawet 765 mld USD – jest to jedna czwarta wszystkich wydatków na opiekę̨ zdrowotną. Niewłaściwy wybór usług medycznych oznacza koszty na poziomie 210 mld USD, zaś z powodu nieefektywnej obsługi pacjentów oraz braku profilaktyki, marnuje się̨ kolejne 185 mld USD.

Założony w 2012 r. przez grupę inżynierów i lekarzy wrocławski startup Infermedica stworzył rzetelnego następcę doktora Goole’a: rozwiązanie, które wykorzystując sztuczną inteligencję (AI), daje automatyczną, wstępną diagnozę medyczną. System nie zastępuje lekarzy, ale wydatnie może ułatwić im pracę. Oferowany przez firmę silnik diagnostyczny eliminuje niepotrzebne wizyty, gdy nie ma potrzeby kontaktu z lekarzem, może też zaproponować zamianę wizyty na telekonsultacje albo po prostu skierować użytkownika do apteki.

Z aplikacji można korzystać na urządzeniach mobilnych lub w przeglądarce internetowej komputera. Wystarczy opisać objawy, wtedy system zada dodatkowe pytania, np. o wiek,  ból i jego intensywność, o choroby przewlekłe, odbyte ostatnio podróże, po czym rozpozna prawdopodobieństwo danej dolegliwość i oceni, jak poważny jest stan pacjenta. Następnie zarekomenduje telekonsultację, wizytę u lekarza pierwszego kontaktu albo specjalisty lub – gdy wymagana jest pilna interwencja – natychmiastowe zgłoszenie się na SOR. System może też od razu wysłać wstępny wywiad bezpośrednio do szpitala lub lekarza.

Człowiek i maszyna

Infermedica wykorzystuje uczenie maszynowe (machine learning) do analizowania ogromnych zbiorów danych, m.in. udokumentowanych przypadków medycznych i notatek lekarzy. Algorytmy szukają̨ wzajemnych powiazań́ miedzy danymi i pomagają̨ ulepszać́ medyczną bazę̨ wiedzy. Zespół lekarzy weryfikuje informacje uzyskane przez algorytmy, specjaliści cały czas dodają też nowe objawy i choroby, a także szukają przyczyn poszczególnych schorzeń. 18 000 godzin pracy – tyle poświęcono już na rozwój bazy danych, która zawiera ponad 800 chorób oraz 1500 objawów.

W testach walidacyjnych opartych na rzeczywistych przypadkach medycznych opracowanych m.in. przez The British Medical Journal, The New England Journal of Medicine czy The Journal of the American Medical Assocciation, silnik AI uzyskał 93% trafności diagnozy.

Rozwiązanie pracuje już w 13 językach (rozmawia z pacjentem m.in. po arabsku i chińsku), używa go ponad 30 firm na całym świecie: firmy ubezpieczeniowe, szpitale, systemy ochrony zdrowia i ich call center. Z narzędzia skorzystało już 3,5 mln pacjentów. Rusza też pilotażowy program na jednym z największych szpitalnych oddziałów ratunkowych w Polsce. Sztuczna inteligencja dokładnie oceni stan pacjentów i skieruje ich do właściwego specjalisty, a informacja zwrotna od lekarzy umożliwi dalszy rozwój algorytmów diagnostycznych.

W przyszłość firmy zainwestowało już kilka funduszy venture capital: estoński Karma Ventures, amerykański Dreamit Ventures, polski Inovo Venture Partners oraz niemiecki koncern medialny. W najnowszej rundzie finansowania w czerwcu br. zebrano 14 mln zł.

ai w walce z rakiem płuca

Nad podobnymi rozwiązaniami pracuje brytyjski Babylon Health i niemiecki ADA Health. W ubiegłym roku FDA (amerykańska Agencja Żywności i Leków) dopuściła na rynek pierwsze rozwiązanie AI, które potrafi rozpoznać cukrzycę na podstawie zdjęć siatkówki oka. Parę miesięcy temu czasopismo Nature Medicine doniosło o wynikach badań prowadzone przez zespół Google oraz naukowców z Northwestern Medicine. Okazuje się, że sztuczna inteligencja może nie mieć sobie równych w wykrywaniu złośliwych guzków na płucach. Stworzony przez naukowców system głębokiego uczenia się, podczas analizy obrazów z niskoemisyjnej tomografii komputerowej, dawał mniej fałszywie dodatnich i mniej fałszywie negatywnych wyników. A niektóre zmiany potrafi wykryć zdecydowanie wcześniej niż dostrzegli je doświadczeni radiolodzy.

Radiolodzy w pojedynczym badaniu TK oglądają setki dwuwymiarowych obrazów, natomiast nowy system pozwala spojrzeć na płuca na ogromnym trójwymiarowym, pojedynczym obrazie, a nawet porównać je ze skanowaniem z wcześniejszego badania.

Naukowcy mają nadzieję, że system będzie można wykorzystać do poprawy dokładności i zoptymalizowania procesu badań przesiewowych w programach populacyjnych. Ma to ogromne znaczenie, ponieważ w ostatnich latach właśnie rak płuca zbiera największe żniwo spośród wszystkich nowotworów.

oprac. if

Komentuje Waldemar Rukść

eNOT.pl - Portal Naczelnej Organizacji Technicznej | eNOT.pl