医学
可以“听”到疾病的设备
就像撬开的锁表明某栋建筑被闯入了一样，人体细胞周围结构的僵硬也表明癌症正在侵入组织。监测这种被称为细胞外间质的结构的变化，将提供另一种研究疾病进展的方法，但是要发现细胞外间质的变化而不损害它是很难的。
普渡大学的工程师已经制造出一种装置，可以让医学人员将细胞外间质样本装载到平台上，并通过声波检测其硬度。
普渡大学材料工程学助理教授拉希姆·拉希米的实验室专门开发创新材料和生物医学设备，以应对医疗挑战。他说道：“这和检查飞机机翼是否损伤类似。一个声波通过材料传播，另一边有一个接收器，波的传播方式可以在不影响材料本身的情况下告诉我们材料是否有任何损伤或缺陷。”。
每个组织和器官都有自己独特的细胞外间质，就像街道上用途不同的建筑物，其结构也不同。细胞外间质还带有“固网”，也就是结构类和化学类的信号，用于位于间质中的单个细胞之间的通信。
研究人员已经尝试拉伸、压缩或应用化学物质到细胞外间质的样本中来进行测量，但是这些方法都很容易破坏细胞外间质。拉希米的团队开发了一种无损的方法来研究细胞外间质对疾病、有毒物质或治疗药物的反应。拉希米的这项研究最初是与普渡大学癌症药理学教授索菲·莱利耶夫的实验室合作进行的，目的是确定危险因素如何影响细胞外间质并增加乳腺癌的发病风险。
该设备是一个“芯片实验室”，与发射器和接收器相连。在将细胞外间质及其所含的细胞灌注到平台上后，发射器会产生一个超声波，超声波会通过样品传播，然后被接收器捕获。最终输出的数据是一个电信号，表示细胞外间质的硬度。
研究人员首先用这种装置对水凝胶中的癌细胞进行检测，水凝胶是一种与细胞外间质相似的物质。目前，研究小组正在研究这种装置对胶原细胞外间质的有效性。拉希米表示，这种装置的规模很容易扩大，使其一次可以检测许多样本，这将使研究人员能够同时观察疾病的几个不同方面。