生物传感器只需不到一滴血就能检测出脑肿瘤

为了有效地治疗脑癌，医生不仅需要确认恶性肿瘤的存在，还需要确定它是起源于那里(原发肿瘤)还是从其他器官转移到大脑(继发肿瘤)。医生还需要知道肿瘤在器官的哪个部位。由于现有的诊断技术无法在不进行手术或痛苦的脊髓穿刺的情况下完成这一壮举，所以Bo Tan和同事们希望开发一种使用少量血清的无创检测。

研究人员使用高强度激光束在镍芯片上形成3D镍-镍氧化物纳米层。这一过程产生了一种超灵敏的生物传感器，使他们能够检测出微量的肿瘤衍生物质，如核酸、蛋白质和脂类，这些物质通过血脑屏障进入循环。传感器使用一种被称为表面增强拉曼光谱的方法检测这些成分，该方法为每个样品生成分子图谱或指纹。然后，研究人员用DEEP神经网络分析了这些资料，以找到脑瘤的证据，并确定其类型，并预测其在大脑中的位置。

使用液体活检平台，研究人员可以从仅仅5微升的血清中检测出脑癌，并且他们可以以100%的特异性和敏感性将其与乳腺癌、肺癌和结直肠癌区分开来。他们在区分原发性脑肿瘤和从肺或乳房转移到大脑的继发性肿瘤方面取得了类似的成功。轮廓分析还使研究人员能够以96%的准确率确定肿瘤位于九个脑区室中的哪一个。研究人员说，这种检测的非侵入性可以让医疗专家监测癌症的发展，从而做出更好的治疗决定。

作者感谢工程与建筑科学学院院长研究基金资助;加拿大自然科学和工程研究理事会(NSERC)发现奖助金;以及NSERC发现基金、创意创新基金和联盟基金。