Představte si, že chirurg při operaci nepotřebuje čekat na výsledky laboratorních testů -– samotný nástroj by mu mohl jednou poskytnout základní informace o stavu pacienta přímo na sále. První krok směrem k této vizi udělali vědci z VŠCHT Praha ve skupině profesora Zdeňka Sofera (Sofer Group).
Proof of concept: „Lab-on-a-Scalpel"
Výzkumný tým vyvinul koncept tzv. „Lab-on-a-Scalpel" - chirurgického nástroje s miniaturním elektrochemickým senzorem vyrobeným pomocí 3D tisku. Tento senzor zatím funguje v laboratorních podmínkách a dokáže detekovat vybrané metabolity, například látky spojené se stresem organismu.
Jak to funguje?
- Elektrochemický senzor je integrovaný přímo do rukojeti nástroje.
- Díky kombinaci plastu a uhlíkových nanomateriálů vzniklých při 3D tisku lze dosáhnout měření nízkých koncentrací látek.
- Senzor je nutné kalibrovat pro konkrétní analyty (v závislosti na prostředí a pH, například v pufrech).
Pokud by se technologii podařilo dále rozvinout, mohla by v budoucnu umožnit:
- Rychlou detekci metabolitů během operací nebo biopsií.
- Sledování iontů a pH přímo v tkáni v reálném čase.
- Podporu onkologických a urgentních zákroků, kde je čas klíčový.
Prozatím jde především o vizi, která ukazuje směr, jak by mohly nanomateriály a 3D tisk jednou proměnit medicínskou diagnostiku.
Studie ukazuje, že i na běžně dostupných 3D tiskárnách lze vytvořit nástroj, do nějž je možné integrovat funkční elektrochemický senzor. To otevírá cestu k novým generacím diagnostických pomůcek, které by mohly v budoucnu zrychlit rozhodování lékařů.
Koncept vznikl v rámci výzkumu Sofer Group na VŠCHT Praha, která se dlouhodobě zabývá nanomateriály a jejich aplikacemi v senzorech, elektronice a energetice. Na publikaci v prestižním časopise ACS Analytical Chemistry se podíleli Anastasios V. Papavasileiou, Lukáš Děkanovský a Zdeněk Sofer.