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  • 通过呼吸辨卵巢癌?纳米传感器能做到

    来源:www.mtokei.com 发布时间:2020-01-19

    卵巢癌的高发病率和高死亡率令人恐惧。然而,由于卵巢癌的非典型早期症状,卵巢癌的术前诊断相当困难。

    常见的检测方法包括骨盆检查、放射免疫测定或超声波检查,但这些方法要么是侵入性的,要么是昂贵的。因此,医生一般只推荐高危患者进行检查,但这无疑会降低这种癌症的早期诊断率,影响患者的生存率。

    以色列理工大学的hossam haick教授开发了一种覆盖金纳米粒子的柔性薄膜,可以根据女性的呼吸判断其是否患有卵巢癌。这种灵活的装置薄如纸,收集能力是以前呼吸传感器的几倍,无创且足够便宜,有望作为一种更具成本效益的方法用于卵巢癌的普遍筛查。

    研究人员在以前的工作中发现卵巢癌患者的呼吸过程释放出独特的混合物质,包括苯乙烯、壬醇、2-乙基己醇、3-庚酮、癸醛和十六烷。在此基础上,海克教授的团队开发了卵巢癌纳米传感器。他们首先选择了能够与卵巢癌相关的挥发性有机化合物反应的芳香族配体,并与金纳米粒子和柔性带状聚酰亚胺薄膜形成了一个集成的交叉反应传感阵列。当卵巢癌患者呼出的气体通过金纳米粒子时,气体中特定的挥发性有机化合物与阵列上的配体发生反应,导致可测量的电阻变化。

    haick的仪器总共需要6个传感器才能完全检测到反应并准确诊断疾病。然而,如果要更有效地筛选系统,haick还需要减少传感器的数量。

    haick团队找到了从每个传感器获取更多数据的方法,这使得他们可以将传感器的数量减少到一个。它们会弯曲传感器的皮带结构。当传感器的两端向下弯曲形成拱形时,金纳米粒子之间的距离变大,这有利于与待诊断的较大分子相互作用。当传感器返回平面时,粒子之间的距离变小,待诊断的较小分子可以更好地与配体结合。在整个弯曲过程中,记录每个传感器部位的应变并测量相应的电阻,这样一个传感器就可以获得足够的数据来完成前六个传感器的工作。

    haick测试了43名患者,以测试传感器的性能。结果表明,该柔性传感器对卵巢癌的诊断准确率高达80%。

    haick教授目前正致力于将同样的技术应用于结核病传感器。他说,发展中国家需要廉价的筛查工具来检测结核病。有了这项技术,他相信打印一个强大而精确的传感器只需要20美分。

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