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一滴血檢測腦瘤 新型生物傳感器為腦腫瘤治療帶來進步
2022年10月08日 10:40:29 來源:化工儀器網 作者:宋池 點擊量:4516

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。相關研究成果發(fā)布于美國化學會《ACS納米》雜志。

  【化工儀器網 項目成果】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。相關研究成果發(fā)布于美國化學會《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、語言和活動能力等。一旦大腦發(fā)生癌變,產生的腫瘤壓迫大腦組織,損害到中樞神經系統,不僅影響正常生活,還很可能危及患者生命。腦癌可見于各個年齡層。據了解,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,而且容易復發(fā)。顱內密閉空間,腦神經豐富,腦部的腫瘤切除難度很大,同時由于血腦屏障的存在,大多數藥物無法進入腦組織,藥物治療的應用受到限制。此外,目前腦腫瘤的診斷檢查技術也存在很多不足。組織活檢具有侵入性,需要通過微創(chuàng)手術獲取腫瘤組織,并且可能會錯過有關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)生需要確認惡行腫瘤存在以及其種類是原發(fā)性還是繼發(fā)性,同時還需要確定腫瘤在腦組織中的位置。目前的診斷檢查技術需要手術或脊椎穿刺才能獲取這些信息,對患者的傷害較大。因此研究人員希望開發(fā)出一種更簡單的檢測方法。
 
  研究團隊使用高強度激光束在鎳芯片上產生3D鎳—鎳氧化物納米層,在此基礎上開發(fā)出一種超敏生物傳感器。傳感器使用表面增強拉曼光譜法檢測微量的腫瘤衍生物質,如核酸、蛋白質和脂質,并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網絡分析這些特征,以找到腦腫瘤的證據并確定其類型,并預測其在大腦中的位置。
 
  通過實驗驗證,研究人員從5微升血清樣品中準確檢測出腦癌,并將其與乳腺癌、肺癌和結腸直腸癌等其他癌癥區(qū)分開來,特異性和敏感性達到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移到大腦的繼發(fā)性腫瘤。同時關于腫瘤在9個腦區(qū)室中的位置,傳感器的診斷也有96%的準確率。
 
  新的技術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:科技日報)
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