生物傳感器檢測腦瘤只需一滴血

加拿大研究人員在美國化學(xué)會的《ACS納米》雜志上發(fā)表論文稱，他們開發(fā)出一種生物傳感器，可幫助醫(yī)生從微小的血液樣本中精確地診斷出腦癌。

根據(jù)美國國家癌癥研究所的數(shù)據(jù)，腦腫瘤的死亡率很高，5年生存率僅為36%。更準(zhǔn)確的診斷或會改善這種情況，但組織活檢具有侵入性，且可能會錯過有關(guān)腫瘤組成的重要信息；而基于成像的方法又無法提供足夠的靈敏度和分辨率。

為了有效地治療腦癌，醫(yī)生不僅需要確認(rèn)惡性腫瘤的存在，還需要確定它是起源于此（原發(fā)性腫瘤）還是從其他器官轉(zhuǎn)移到大腦（繼發(fā)性腫瘤）。醫(yī)生還需要知道腫瘤位于器官的哪個位置。由于現(xiàn)在沒有診斷技術(shù)可在無手術(shù)或痛苦的脊椎穿刺的情況下完成這一任務(wù)，研究人員希望開發(fā)一種使用少量血清的無創(chuàng)測試方法。

研究人員使用高強(qiáng)度激光束在鎳芯片上產(chǎn)生3D鎳-鎳氧化物納米層。通過這個過程形成的超敏生物傳感器能檢測出微量的腫瘤衍生物質(zhì)，如核酸、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，這些物質(zhì)通過血腦屏障進(jìn)入循環(huán)。

傳感器使用表面增強(qiáng)拉曼光譜法檢測這些組分，該方法為每個樣品生成分子譜或指紋。然后，研究人員使用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析這些特征，以找到腦腫瘤的證據(jù)并確定其類型，并預(yù)測其在大腦中的位置。

使用液體活檢平臺，研究人員可從5 μL的血清中檢測出腦癌，還可將其與乳腺癌、肺癌和結(jié)腸直腸癌區(qū)分開來，具有100%的特異性和敏感性。他們在區(qū)分原發(fā)性腦腫瘤和從肺或乳腺轉(zhuǎn)移到大腦的繼發(fā)性腫瘤方面取得了類似的成功。

新技術(shù)使研究人員能以96%的準(zhǔn)確率確定腫瘤位于9個腦區(qū)室中的哪一個。研究人員說，該測試的非侵入性允許隨著時間的推移監(jiān)測癌癥的發(fā)展，以便醫(yī)生作出更好的治療決策。