科学家开发出一种诊断癌症的新型生物传感器 或利用不到一滴血液就能实现对脑癌的诊断

　　近年来，尽管脑癌的研究取得了重大进展，但据美国国家癌症研究所的数据显示，这类癌症患者的死亡率仍然很高，其5年生存率约为36%;更为准确的诊断或许能改善这种状况，但组织活检技术具有一定的侵入性，也会错过关于肿瘤组成的重要信息，同时，基于成像的方法也并不能提供有效的敏感性和分辨率。近日，一篇发表在国际杂志ACS Nano上题为“DEEP Surveillance of Brain Cancer Using Self-Functionalized 3D Nanoprobes for Noninvasive Liquid Biopsy”的研究报告中，来自多伦多城市大学等机构的科学家们通过研究开发了一种新型的生物传感器，其或能帮助临床医生通过一分钟的血液样本精确地诊断脑癌。

　　为了有效地治疗脑癌，临床医生不仅需要证实恶性肿瘤的存在，还需要确定是源自哪里(原发性肿瘤)或丛其它器官转移到大脑(继发性肿瘤);同时他们还需要知晓肿瘤在器官中的具体位置，由于目前没有诊断技术能在不进行手术或痛苦的脊柱穿刺的情况下完成这一壮举，为此，本文中，研究者Bo Tan等人就开发出了一种利用微量血清来进行的无创检测技术。

　　研究人员利用高强度的激光束在镍芯片上形成了一种3D镍-氧化镍纳米层结构，这一过程产生了一种超灵敏的生物传感器，从而就能帮助研究人员检测微量的肿瘤衍生物，比如核酸、蛋白质和脂质等，这些物质能通过血脑屏障进入到血液循环中。这种新型传感器能利用名为表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy)的技术来检测上述成分，其能为每个样本产生分子轮廓或指纹图谱;随后研究人员就能利用深度神经网络来分析这些轮廓从而找到脑瘤存在的证据并定义其类型，以及预测肿瘤在大脑中的精确位置。

　　利用这种液体活检平台技术，研究人员就能仅利用5微升血清样本来检测脑瘤，同时还能将其与乳腺癌、肺癌和结直肠癌区分开来，其特异性和灵敏性都能达到100%，研究人员在区分原发性脑瘤和从大脑转移到肺部或乳腺的继发性肿瘤上也能取得类似的成功。轮廓分析还能帮助研究人员以96%的准确率确定肿瘤位于9个大脑区室中的哪一个，这种检测技术的无创特性或能允许医疗专家随着时间延续监测患者机体癌症的发育和进展，以便其能制定出更好的疗法决策。

　　综上，本文研究结果表明，研究人员开发出的这种利用患者血清进行深度监测的手段或能作为一种有前途的无创液体活检技术，或能潜在补充当前的脑癌诊断技术。

　　原始出处：

　　Srilakshmi Premachandran, Rupa Haldavnekar, Sunit Das, et al. DEEP Surveillance of Brain Cancer Using Self-Functionalized 3D Nanoprobes for Noninvasive Liquid Biopsy,ACS Nano(2022). DOI: 10.1021/acsnano.2c04187

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