‧ 可彎曲奈米感測器根據呼吸診斷癌症

生物360

　　

卵巢癌是女性生殖器官常見的惡性腫瘤之一，發病率僅次於子宮頸癌和子宮癌而列居第三位。但由於卵巢癌的早期症狀不典型，術前卵巢癌診斷相當困難。

通常的檢測方法包括盆腔檢查、放射免疫法或超聲檢查，但這些方法要麼是侵入性檢查，要麼價格昂貴，因此，醫生一般只會建議高危患者進行檢查，但這樣無疑會降低這一癌症的早期診斷率並影響患者存活率。

　　

以色列理工大學的Hossam Haick教授開發出一種覆蓋金奈米顆粒的柔性膜，能夠根據婦女的呼吸，判斷她是否患有卵巢癌。這種可彎曲裝置像紙一樣薄，收集能力是以前呼吸感測器的幾倍，非侵入性且足夠便宜，有望作為更加經濟有效的方法，用於卵巢癌的普遍篩查。

　　

研究人員在先前的工作中發現，卵巢癌病人的呼吸過程，會釋放獨有混合物質，包括苯乙烯、壬醇、2-乙基己醇、3-庚酮、癸醛、十六烷。在此基礎上，Haick教授的團隊開發了這種針對卵巢癌的奈米感測器。

他們首先選擇能夠與卵巢癌相關的揮發性有機物，發生反應的芳香性配體，與金奈米粒子和柔性條狀聚醯亞胺薄膜，形成整合的交叉反應感應陣列。當患有卵巢癌的病人呼出的氣體經過金奈米粒子，其中的特異性揮發性有機物，會與陣列上的配體反應，引起可測量的電阻變化。

　　

Haick的儀器共需要6個感測器，以便充分檢測發生的反應，並準確地進行疾病診斷。但如果想要讓使這一系統，能更加有效地進行篩查，Haick還需要減少感測器的數量。

　　

Haick團隊找到了一種，能夠使每個感測器獲取更多資料的方法，這使得他們可以將感測器的數量降低到1個。

他們將感測器的帶狀結構彎曲，當感測器的兩端向下彎曲形成一個拱形時，金奈米粒子之間的距離變大，有利於與較大的待診斷分子，進行相互作用;當感測器恢復成平面，顆粒間的距離變小，較小的待診斷分子，能更好地與配體結合。

在整個彎曲過程中，記錄感測器每個位元點的應變，並測量相應的電阻，這樣一來，1個感測器就能獲取足夠的資料，完成之前6個感測器的工作。

　　

為了測試感測器的性能，Haick對43名病人進行了檢測。結果顯示，這種可彎曲感測器，在卵巢癌診斷中，有高達80%的正確率。

　　

紐約州立大學賓漢姆頓大學的Chuan-Jian Zhong教授認為，Haick團隊別具匠心地結合了應變感應，和化學感應來進行癌症檢測，“將這兩種技術放在一個感應陣列系統中進行癌症診斷，令人非常興奮”。

　　

Haick教授目前正致力於將同樣的技術用於結核病感測器。他說，發展中國家需要便宜的篩查工具，對結核病進行檢測，有了這項技術，他認為，列印一個結實又精確的感測器只需要20美分。