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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

    2022-10-10 09:48 化工儀器網

    導讀:近日,加拿大研究人員開發出一種生物傳感器,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。

    近日,加拿大研究人員開發出一種生物傳感器,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。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,醫生需要確認惡行腫瘤存在以及其種類是原發性還是繼發性,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分開來,特異性和敏感性達到100%。傳感器還能夠區分出原發性腦腫瘤和從肺或乳腺轉移到大腦的繼發性腫瘤。同時關于腫瘤在9個腦區室中的位置,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測方式,可以減少患者的痛苦,也可以幫助醫生作出好的治療方案。


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