癌症和其他疾病在体内扩散的一个生理后果是，周围细胞的结构会变硬。针对这种情况，来自普渡大学的科学家们现在开发出了一种新的方法，通过声波探测这些变化进而为该类型疾病发展的追踪提供一种潜在的新工具。相关研究报告已发表在《Lab on a Chip》上。
围绕细胞的细胞外基质的硬度可能会因有毒物质、药物和疾病而发生改变，科学家希望通过追踪这种结构的微小变化来监测病人的健康和疾病传播。检测可能能够使用的办法包括对细胞外基质样品使用化学物质或通过拉伸或压缩细胞外基质，然而事实证明这些做法很难不对细胞外基质造成损害。
对此，普渡大学的科学家们相信，他们已经找到了一种解决这个问题的方法，那就是使用一种小型“芯片实验室(lab-on-a-chip)”设备。该设备包括一个会产生超声波的发射器和一个压电接收器。接收器产生的电信号由样品的刚度决定，因此它可以揭示这其中发生的结构变化。
普渡大学材料工程学助理教授Rahim Rahimi表示，这跟检查飞机机翼的损伤是同一个概念，波的传播方式可以在不影响材料本身的情况下表明是否有出现损伤或缺陷。
该团队在实验中使用了含有乳腺癌细胞的水凝胶，选择水凝胶是因为它跟细胞外基质的一致性相似。
据研究小组介绍，该设备可以放大并用于同时分析多个样本，这将使得科学家能对疾病的不同方面展开研究。现在他们已经开始测试基于胶原蛋白的细胞外基质，胶原蛋白是皮肤和其他组织中的关键结构蛋白。