纳米反应器对胰腺癌诊断的应用有新思路

鹤山视线 胡远航 2019-10-10 04:58:10
浏览


 
纳米反应器对胰腺癌诊断的应用有新思路  
 

中科院大连化物所刘健研究员团队与上海交通大学钱昆研究员团队合作, 创新性的将多功能氧化硅铂基纳米反应器用于胰腺癌检测方面, 可以同时实现代谢物的即时检测和分子分型。研究成果近日发表于《物质》。

2017年,美国胰腺癌致死率高达98%,有“癌症之王”称号。有效的早期诊断可以将胰腺癌五年生存率提高到67%。然而,目前临床在用针对胰腺癌的血液检查只针对CA19-9等特定蛋白生物标志物,虽然相关检测费用低廉(仅~50元),但临床应用中发现其特异性仅约30%,即患有消化道的其他疾病,比如胰腺炎、黄疸、胆囊炎、胆汁淤积性胆管炎、肝炎、急性肠胃炎等,都会导致该指标数值增高,甚至妇科的畸胎瘤、巧克力囊肿等也会导致其增高。

实现胰腺癌的临床检测,需要解决检测时间长、特异性差、早期精准检测难等问题。代谢组学检测手段可以有效解决上述问题,但是受限于血液样本的高复杂度与标志物低丰度,仍需要依赖复杂的样本预处理对血液样本进行除蛋白、提纯、富集、浓缩等,继而再进行分析测定。与之相比,纳米反应器能够提供一种微/纳米尺度的空间,使低浓度生物标记物的富集浓缩反应受限于微纳空间范围内,从而有效将低丰度样本转化为高丰度样本(血清中部分代谢标志物浓度约为蛋白浓度的10-4)。

研究人员基于对纳米反应器构筑的基础,以多功能铂纳米反应器为核心,构建了代谢物即时检测和分子分型的多功能平台。优化后的多功能氧化硅铂基纳米反应器有两个特点,一是具有高效催化活性,可以同时取代葡萄糖氧化酶(GOx)和辣根过氧化物酶(HRP),实现如葡萄糖等特定代谢标志物的显色检测,全程仅需5分钟;另一个是结合激光解吸电离质谱法分析血液代谢组,实现了胰腺癌的精准、无创液体活检,诊断灵敏度达84%,特异性达92%。

本项工作为纳米反应器的医学诊断应用提出了新思路,不仅为胰腺癌患者的代谢变化提供了新见解,而且对疾病的精确诊断提供了潜在可能。