便攜式癌癥測(cè)試使用智能手機(jī) 新的黃金生物傳感器

癌癥的早期診斷極大地提高了成功治療的幾率。然而，許多人，尤其是發(fā)展中國(guó)家的人，無(wú)法獲得檢測(cè)疾病的設(shè)施。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，布法羅大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組正在創(chuàng)建一種新的癌癥治療工具，醫(yī)療保健提供者最終可以在缺乏醫(yī)院，診所和其他治療中心的地區(qū)使用這種工具。

(資料圖)

在IEEE Journal of Quantum Electronics的選擇主題(8月17日)和ACS傳感器(7月18日)發(fā)表的一對(duì)研究論文中描述的工具是基于研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建的獨(dú)特的金生物傳感器。當(dāng)與計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)和其他廉價(jià)工具配對(duì)時(shí)，該系統(tǒng)能夠從血液樣本中發(fā)現(xiàn)癌癥生物標(biāo)志物。

“智能手機(jī)和計(jì)算機(jī)在沒(méi)有基本醫(yī)療保健的地方越來(lái)越普遍。我們的系統(tǒng)利用了這一點(diǎn)。我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單而有效的癌癥篩查系統(tǒng)，我們相信最終可以將其部署到最需要它的地區(qū)，” Qiaoqiang Gan，博士，UB工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院電氣工程副教授，同時(shí)也是這項(xiàng)研究的主要作者。

“初步測(cè)試顯示我們的系統(tǒng)與許多醫(yī)院使用的診斷測(cè)試一樣有效。我們希望改進(jìn)系統(tǒng)并將其交到最需要它的人手中，因?yàn)槲覀冊(cè)皆绨l(fā)現(xiàn)癌癥就越好治療結(jié)果是，“ UB 生物醫(yī)學(xué)工程助理教授Yun Wu博士說(shuō)，他也是這項(xiàng)研究的共同主要作者。

生物醫(yī)學(xué)工程系是UB的雅各布醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)科學(xué)學(xué)院以及工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的聯(lián)合項(xiàng)目。

為了測(cè)試該系統(tǒng)，研究人員將黃金生物傳感器安裝到載玻片上。然后，他們將肺癌患者的血液樣本放在生物傳感器的頂部。接下來(lái)，他們將LED燈照射到樣品和生物傳感器上。

血液含有稱(chēng)為外泌體的微小有機(jī)顆粒，含有肺癌生物標(biāo)志物。這些生物標(biāo)志物與生物傳感器結(jié)合并導(dǎo)致光的強(qiáng)度發(fā)生變化。

通過(guò)測(cè)量應(yīng)用血液樣本之前和之后光強(qiáng)度的變化，研究人員可以檢測(cè)生物標(biāo)記物。這種類(lèi)型的傳感被稱(chēng)為表面等離子體共振或SPR傳感。

在智能手機(jī)的實(shí)驗(yàn)中，研究人員將生物傳感器安裝到手機(jī)的相機(jī)上。該系統(tǒng)提供了含有表皮生長(zhǎng)因子受體(EFGR)的外泌體的實(shí)時(shí)成像，EFGR是一種常見(jiàn)于非小細(xì)胞肺癌患者的蛋白質(zhì)，可用作篩選和早期檢測(cè)的生物標(biāo)志物。

該系統(tǒng)還能夠檢測(cè)另一種稱(chēng)為程序性死亡配體1(PD-L1)的生物標(biāo)志物，這種蛋白質(zhì)可以阻止免疫系統(tǒng)攻擊癌細(xì)胞。醫(yī)生測(cè)量肺癌患者的PD-L1水平，以評(píng)估檢查點(diǎn)抑制劑治療的有效性，這是一種新型的免疫治療。

總體結(jié)果顯示該系統(tǒng)在傳感準(zhǔn)確性上與常見(jiàn)的癌癥診斷測(cè)試相當(dāng)，例如酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)。

新系統(tǒng)有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。研究人員表示，或許最有幫助的是，與醫(yī)療保健提供者使用的現(xiàn)有診斷工具相比，該系統(tǒng)體積小，操作簡(jiǎn)便，制造成本相對(duì)較低。他們說(shuō)，該系統(tǒng)的便攜性使其成為缺乏醫(yī)療服務(wù)的地區(qū)的理想選擇。

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