一滴血檢測腦瘤 新型生物傳感器為腦腫瘤治療帶來進(jìn)步
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】近日，加拿大研究人員開發(fā)出一種生物傳感器，利用表面增強(qiáng)拉曼光譜法，僅需要微量血液樣本即可精確診斷出腦腫瘤。相關(guān)研究成果發(fā)布于美國化學(xué)會(huì)《ACS納米》雜志。
大腦是人類最重要的器官之一，控制著人類的思想、情感、語言和活動(dòng)能力等。一旦大腦發(fā)生癌變，產(chǎn)生的腫瘤壓迫大腦組織，損害到中樞神經(jīng)系統(tǒng)，不僅影響正常生活，還很可能危及患者生命。腦癌可見于各個(gè)年齡層。據(jù)了解，在中國，腦腫瘤占全身腫瘤的1%～3%，且近年來發(fā)病率呈上升趨勢，居全身腫瘤第9位。
腦腫瘤不但難以治療，而且容易復(fù)發(fā)。顱內(nèi)密閉空間，腦神經(jīng)豐富，腦部的腫瘤切除難度很大，同時(shí)由于血腦屏障的存在，大多數(shù)藥物無法進(jìn)入腦組織，藥物治療的應(yīng)用受到限制。此外，目前腦腫瘤的診斷檢查技術(shù)也存在很多不足。組織活檢具有侵入性，需要通過微創(chuàng)手術(shù)獲取腫瘤組織，并且可能會(huì)錯(cuò)過有關(guān)腫瘤組成的重要信息；而基于成像的方法又存在靈敏度和分辨率不夠的問題。
在腦腫瘤的治療過程中，醫(yī)生需要確認(rèn)惡行腫瘤存在以及其種類是原發(fā)性還是繼發(fā)性，同時(shí)還需要確定腫瘤在腦組織中的位置。目前的診斷檢查技術(shù)需要手術(shù)或脊椎穿刺才能獲取這些信息，對(duì)患者的傷害較大。因此研究人員希望開發(fā)出一種更簡單的檢測方法。
研究團(tuán)隊(duì)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，在此基礎(chǔ)上開發(fā)出一種超敏生物傳感器。傳感器使用表面增強(qiáng)拉曼光譜法檢測微量的腫瘤衍生物質(zhì)，如核酸、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，并為每個(gè)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。
通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，研究人員從5微升血清樣品中準(zhǔn)確檢測出腦癌，并將其與乳腺癌、肺癌和結(jié)腸直腸癌等其他癌癥區(qū)分開來，特異性和敏感性達(dá)到100%。傳感器還能夠區(qū)分出原發(fā)性腦腫瘤和從肺或乳腺轉(zhuǎn)移到大腦的繼發(fā)性腫瘤。同時(shí)關(guān)于腫瘤在9個(gè)腦區(qū)室中的位置，傳感器的診斷也有96%的準(zhǔn)確率。
新的技術(shù)為治療腦腫瘤提供了更加方便快捷的診斷和病情監(jiān)測方式，可以減少患者的痛苦，也可以幫助醫(yī)生作出好的治療方案。
(資料來源：科技日?qǐng)?bào))
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