追蹤腫瘤衍生物質,新生物感測器能用微量血清檢測腦癌!

0

大腦複雜的結構與難以活檢的特性,讓腦癌被視為最致命的癌症之一,更準確的診斷方式可能扭轉現況。在美國化學學會(American Chemical Society, ACS)出版的《ACS Nano》期刊最新研究中,研究人員展示他們所開發的一種生物感測器,能幫助醫生從微小的血液樣本中診斷腦癌。基於研究成果的準確度,團隊相信這種血檢技術將能為現今的腦癌診斷再添助力。

用鎳晶片打造 3D 奈米生物感測器

為了有效治療腦癌,醫生不僅需要確認惡性腫瘤的存在,還得確定它屬於原發性腫瘤還是從其他地方轉移到大腦的繼發性腫瘤,同時醫生還需要知道腫瘤的位置。目前沒有任何診斷技術可以在不進行手術或脊椎穿刺下完成這些目標,研究團隊希望開發一種全新的非侵入性測試。

儘管位於難以探測的大腦深處,就像其他癌症一般,腦癌腫瘤也會產生如核酸、蛋白質和脂質等腫瘤衍生物質,並透過血腦屏障進入人體循環。研究團隊因此假設,針對這些存在的血清中的微量衍生物質檢測並整體分析,或許可作為偵測深度腦癌的可靠來源。

為此研究團隊運用高強度雷射束,在鎳晶片上形成 3D 鎳-氧化鎳奈米層(3D nickel-nickel oxide nanolayers),這項過程讓晶片成為一種超靈敏的 3D 奈米生物感測器,再透過被稱為表面增強拉曼光譜(surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS)的方法,為每個樣品生成分子圖譜或指紋。

研究人員隨後再使用 DEEP 神經網路分析資料,尋找腦腫瘤存在的證據之餘也確定腫瘤的類型,同時預測其在大腦中的位置。

原發性與繼發性腫瘤區分無礙

透過液體活檢平台,研究人員成功從 5 微升(μL)血清中檢測出腦癌,並以 100% 的特異性和敏感性將其與乳腺癌、肺癌和結直腸癌區分,在分辨原發性腦腫瘤和從肺、乳房轉移到繼發性腫瘤上也取得類似的成功。不僅如此,相關分析還使研究人員能夠以 96% 準確率確定顱內腫瘤位於九個腦區中的哪一個位置。

以目前來說,檢測腦癌最準確的手段仍是組織活檢,但除了較其他組織活檢更具侵入性及危險性,在缺乏更多資訊下,也可能因某些原因錯過關於腫瘤組成的重要訊息。

研究人員認為,這種使用患者血清進行深度監測的方式,是相當具潛力的腦癌檢測工具,考量到檢驗方式的非侵入性,希望有朝一日能被用來協助醫療人員檢測、定位並持續監測腦癌的發展,以便他們做出更好的治療決定。

延伸閱讀:奈米藥物搭配STAT3抑制,穩定惡性腦癌、減低復發

參考資料:
1. ACS Nano, 2022,https://doi.org/10.1021/acsnano.2c04187
2. https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/newsreleases/2022/september/biosensor-detects-brain-tumors-with-less-than-a-drop-of-blood.html

©www.geneonline.news. All rights reserved. 基因線上版權所有 未經授權不得轉載。合作請聯繫:service@geneonlineasia.com

Share.
error: 注意: 右鍵複製內容已停用!