Проглоти дозиметр: капсула для точного контроля облучения при раке ЖКТ

Лучевая терапия — это всегда баланс: уничтожить опухоль, но не задеть здоровые ткани. А если мишень — желудок или кишечник, задача усложняется в разы. Как точно измерить дозу радиации внутри тела? Оказывается, решение можно... проглотить. Новая умная капсула размером с крупную витаминку (всего 18×7 мм) готова стать вашим персональным дозиметром. Внутри — целая лаборатория: гибкое оптическое волокно с особыми наночастицами (скинтилляторами), датчики, микроконтроллер и даже батарейка.

Как это работает? Всё начинается с наночастиц, содержащих лантаниды. При попадании рентгеновских лучей они начинают светиться. Это свечение, словно по волшебному шнурку, бежит по оптическому волокну, не теряясь благодаря физическому феномену — полному внутреннему отражению.

Главный датчик просто «ловит» этот световой сигнал и переводит его в точные цифры полученной радиации. Элегантно и точно.

Но капсула умеет не только это. Она ещё и отличный диагност: следит за кислотностью (pH) и температурой прямо во время сеанса облучения. Для этого используется умная полимерная пленка, которая меняет цвет в зависимости от кислотности желудочного сока. Анализируя этот цвет, датчик определяет pH. Более того, свечение тех же наночастиц можно использовать как встроенный фонарик для постоянного мониторинга pH — никаких внешних источников света не нужно!

Все эти данные — о дозе, температуре и кислотности — обрабатываются прямо в капсуле и по Bluetooth отправляются в мобильное приложение.

Представьте: врач видит на экране смартфона график в реальном времени. Всё, что происходит внутри пациента, — доза облучения, малейшие изменения среды — тут же отображается, сохраняется локально или летит в облако. Это же уровень контроля, о котором раньше можно было только мечтать!

Испытания на кроликах под наркозом прошли блестяще. Капсулу хирургически поместили в желудок, отследили её положение на КТ, а затем провели несколько сеансов облучения в течение 10 часов. Устройство безошибочно фиксировало каждую порцию радиации и все физиологические колебания.

Что дальше? Перед выходом к людям нужно решить пару технических задач: научиться точно позиционировать капсулу после проглатывания и дошлифовать калибровку. Но потенциал технологии огромен. Она не ограничится желудком. Исследователи уже видят её применение в брахитерапии рака простаты (с размещением в прямой кишке) или при опухолях мозга и носоглотки — для этого просто создадут миниатюрную версию. Похоже, эра персонифицированной лучевой терапии, где каждый серый считается, уже на пороге.