Bệnh gan nhiễm mỡ xảy ra khi các tế bào gan tích trữ quá nhiều chất béo, dẫn đến viêm và xơ hóa (fibrosis), tức tích tụ các mô sẹo, gây vàng da và xơ gan (liver cirrhosis), và cuối cùng là suy gan. Tình trạng xơ hóa gan thường không bị phát hiện cho đến khi bệnh nhân bắt đầu có các triệu chứng vàng da, mệt mỏi và sưng bụng. Để chẩn đoán xơ gan, cần thực hiện sinh thiết (lấy mẫu tế bào), nhưng đây là một thủ tục xâm lấn và có thể không chính xác nếu mẫu sinh thiết được lấy từ một phần không bị xơ của gan.

Cima và các đồng nghiệp của ông đã có ý tưởng tận dụng máy dò để đo mức độ nước trong cơ thể trước và sau khi bệnh nhân chạy thận. Máy dò đó đo được thể tích chất lỏng trong cơ xương của bệnh nhân bằng cách sử dụng NMR để theo dõi những thay đổi từ tính của các nguyên tử hydro của nước trong mô cơ.

Các nhà nghiên cứu nghĩ rằng có thể sử dụng một máy dò tương tự để xác định bệnh gan, vì nước khuếch tán chậm hơn khi gặp mô mỡ hoặc xơ hóa. Theo dõi cách nước di chuyển qua mô có thể tiết lộ lượng mỡ hoặc sẹo trong mô.

Trong một nghiên cứu trên chuột, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng máy dò của họ có thể xác định chứng xơ hóa với độ chính xác 86% và bệnh gan nhiễm mỡ với độ chính xác 92%. Mất khoảng 10 phút để thu được kết quả.

Nhiều ứng dụng

Phiên bản hiện tại của cảm biến có thể quét tới độ sâu khoảng 6 mm dưới da, đủ để theo dõi gan chuột hoặc cơ xương của con người. Các nhà nghiên cứu hiện đang nghiên cứu thiết kế một phiên bản mới có thể quét sâu hơn vào bên dưới mô, để cho phép họ thử nghiệm chẩn đoán gan ở người.

Cima cho biết, nếu loại cảm biến NMR này có thể phát triển để sử dụng cho bệnh nhân, nó sẽ giúp xác định những người có nguy cơ bị xơ hóa hoặc mới đang trong giai đoạn đầu của xơ hóa, để điều trị sớm hơn. Được biết, khoảng 25% dân số Mỹ mắc bệnh gan nhiễm mỡ. Không thể đảo ngược tình trạng xơ hóa, nhưng có thể hạn chế hoặc làm chậm lại thông qua việc thay đổi chế độ ăn uống và tập thể dục. Thiết bị chẩn đoán này cũng sẽ giúp phát triển thuốc dễ dàng hơn, vì các bác sĩ có thể dễ dàng theo dõi phản ứng gan của bệnh nhân với các phương pháp điều trị thử nghiệm.

Một ứng dụng tiềm năng khác cho loại cảm biến này là đánh giá gan người để cấy ghép. Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm thiết bị trên mô gan của con người và phát hiện ra rằng nó có thể phát hiện xơ hóa với độ chính xác 93%.