一种新的检验方法可能会帮助与在早期发现某种类的癌症。科学家抱有希望认为这种检验方法能发展成为健康人中普遍应用的癌症检查方法。医生认为，如果能及早发现癌症，就有治愈的机会，多年来，科学家就对血液或其它体液中可能显示癌症早期征兆的物质进行研究，现在，一种创新工具可以轻松，快速地和少量血液检测癌症。
为了找到一种简单有效的识别难以诊断的癌症的方法，来自堪萨斯大学（KU）的劳伦斯大学和KU癌症中心以及堪萨斯城KU医学中心的研究人员现已开发出一种超灵敏的癌症检测方法的设备。
该装置被称为“3-D-nanopatterned microfluidic chip,（3D-纳米图案的微流体芯片）”，可以成功地检测出最小的血液滴或称为血浆的血液成分中的癌症标记物。
主要作者，KU化学副教授Yong Zeng和他的团队在Nature Biomedical Engineering杂志发表的一篇论文中描述了这种新工具是如何工作的。
科学家解释说，这种装置通过“过滤”外泌体来识别和诊断癌症，这些外泌体是一些真核细胞产生的微小囊泡。
在癌细胞的情况下，外来体含有可以指导肿瘤生长和扩散的生物信息。
“从历史上看，人们认为外泌体就像‘垃圾袋'，细胞可以用来丢弃不需要的细胞伍，”Zeng解释道。“但是，在过去十年中，科学家们意识到它们对于向受体细胞发送信息以及传递在许多生物功能中重要的分子信息非常有用。”
“基本上，肿瘤发出外来体包装活性分子，反映了亲代细胞的生物学特征。虽然所有细胞都产生外泌体，但肿瘤细胞与正常细胞相比确实非常活跃，”Zeng指出。
高灵敏度诊断工具
这种新型装置是一种3D纳米工程工具，具有人字形图案，可以“梳理”外泌体，推动它们与工具芯片的表面接触进行分析。这个过程称为“传质”。
“人们已经开发出聪明的想法来改善微尺度通道中的质量传递，但是当粒子靠近传感器表面时，它们会被一小块液体分开，从而产生增加的流体动力阻力，”Zeng指出。
“在这里，我们开发了一种三维纳米多孔人字形结构，可以排出该间隙中的液体，使颗粒与探针可以识别和捕获它们的表面紧密接触，”他进一步解释道。
为了开发这种最先进的设备，Zeng和团队与肿瘤生物标志物专家Andrew K和癌症中心现任副主任Andrew Godwin合作。
为了测试芯片的有效性，研究人员使用了卵巢癌患者的临床样本，卵巢癌是一种众所周知难以检测的癌症。
在这样做的过程中，研究小组发现即使是最微量的血浆，该芯片也能够检测出这种癌症的存在。
“我们的合作研究继续取得成果，推动了癌症研究和患者护理至关重要的领域 - 即早期发现的创新工具，”戈德温指出，“这一研究领域对卵巢等癌症特别重要，鉴于绝大多数女性被诊断为处于晚期阶段，遗憾的是，这种疾病至今还是无法治愈。“
多种临床应用
研究人员也很乐于将新设备投入生产，成本低廉，这意味着会有更多的患者都受益于此。
“我们在这里创造的是一种三维纳米图案方法，无需任何花哨的纳米加工设备——本科生甚至高中生都可以在我的实验室中完成，”Zeng说。
“这是如此简单和低成本，它有很大的潜力转化为临床环境，”他强调说，该团队“已经与Godwin博士和KU癌症中心的其他研究实验室以及分子生物科学合作部门进一步探索该技术的转化应用。“
更重要的是，Zeng及其同事认为，这种创新设备原则上具有很强的适应性。他们相信，在未来，医生可以用它来诊断许多不同形式的癌症以及其他疾病。
“现在，我们正在研究细胞培养模型，动物模型以及临床患者样本，因此我们正在进行一些转化研究，以将设备从实验室设置转移到更多临床应用，”首席研究员说。
“几乎所有的哺乳动物细胞都会释放外泌体，所以应用不仅限于卵巢癌或任何一种癌症。我们正在一起研究神经退行性疾病，例如乳腺癌和结肠直肠癌。”
——Yong Zeng
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