韓國材料科學(xué)研究所：研發(fā)出新的傳感器 能用尿液診斷出癌癥

韓國材料科學(xué)研究所Ho Sang Jung博士的研究團(tuán)隊開發(fā)的 "通過放大尿液代謝物開發(fā)現(xiàn)場適用的條形傳感器用于癌癥診斷 "的示意圖。資料來源：韓國材料科學(xué)研究所（KIMS）。

這項技術(shù)可以應(yīng)用于前列腺癌和胰腺癌的檢查，無需額外的分析過程，只需在需要檢測時滴入少量（10uL）尿液后照射光線即可。該測試裝置以條狀形式制造，因此可以在現(xiàn)場快速、高靈敏度地診斷癌癥。

研究小組注意到了癌癥患者和正常人尿液中存在的代謝組成分的差異。當(dāng)癌細(xì)胞在體內(nèi)增殖時，由于新陳代謝異常，它們會向尿液中分泌不同的代謝物。為了將其歸為現(xiàn)有技術(shù)，需要昂貴的大型設(shè)備，限制了現(xiàn)場的應(yīng)用。研究小組開發(fā)了一種表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器，通過在多孔紙上形成一個珊瑚狀的等離子體納米材料，將尿液中的代謝物的光學(xué)信號放大10億倍以上。當(dāng)尿液滴入傳感器并照射光線時，癌癥代謝物信號在傳感器表面被放大，從而使診斷癌癥成為可能。研究小組將一種基于人工智能的分析方法應(yīng)用于獲得的光譜信號，并成功地將高達(dá)99%的前列腺癌和胰腺癌患者與正常人區(qū)分開來。

目前使用的一些癌癥診斷技術(shù)通過血液檢查或放射學(xué)方法檢測癌癥的存在，并通過組織學(xué)分析診斷癌癥。許多人試圖通過每年的健康檢查來追蹤癌癥的發(fā)生，但在許多情況下，癌癥被發(fā)現(xiàn)得很晚，治療被推遲或發(fā)生死亡。特別是處于醫(yī)療盲區(qū)的人很難定期接受檢查，所以往往是在癌癥已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重的情況下才被發(fā)現(xiàn)。這項研究使用了尿液，這是一種任何人都可以輕易獲得的生物樣本。它可用于利用尿液進(jìn)行新的癌癥診斷方法，現(xiàn)場快速篩查癌癥患者，以及癌癥患者治療后的復(fù)發(fā)監(jiān)測技術(shù)。此外，由于條狀傳感器的生產(chǎn)每單位100韓元，因此預(yù)計它可以用于大規(guī)模檢查。

負(fù)責(zé)這項研究的高級研究員Ho Sang Jung說："在診斷方法不甚明了的癌癥中，如胰腺癌，很難發(fā)現(xiàn)，初步診斷后的生存率很低。據(jù)了解，韓國每天有14名胰腺癌患者死亡，每人每年的經(jīng)濟(jì)成本約為6300萬韓元。由于早期診斷對于癌癥等不治之癥重要，我們期望這項技術(shù)能夠提供一種新的診斷方法。"

這項工作得到了韓國材料科學(xué)研究所（KIMS）的基礎(chǔ)研究計劃和韓國國家研究基金會的支持。此外，該研究成果于1月9日發(fā)表在生物傳感器領(lǐng)域的雜志'Biosensors and Bioelectronics (If: 12.5, JCR top

目前，研究團(tuán)隊正在逐步增加通過分析前列腺癌、胰腺癌、結(jié)腸直腸癌和肺癌患者的尿液可以診斷的癌癥類型。

來源：傳感器專家網(wǎng)