背景
肺癌是全球范围内致死率最高的癌症类型之一,早期诊断对于提高生存率至关重要。
传统肺癌筛查方法,如胸部X光和CT扫描,存在敏感度低和辐射危害等问题。
因此,迫切需要一种灵敏、无创的早期肺癌检测方法。
新型气体传感器
近日,发表在《ACS传感器》杂志上的研究中,来自中国科学院上海微系统与信息技术研究所和华东理工大学的科学家们开发了一种新型纳米传感器,可以捕捉人类口气中极其微量的特定气体成分,用于评估早期肺癌风险。
研究人员发现,人类口气中含有的一种名为异戊二烯的气体与肺癌发病密切相关。异戊二烯的含量极低,传统传感器无法检测到。
课题组通过一系列实验,开发出了一种基于氧化铟纳米传感器的超灵敏防潮气体传感器,可以特异性识别异戊二烯,检测水平低至2ppb(十亿分之二),远远超过之前的传感器。
该传感器具有以下特点:
- 防潮,可以区分异戊二烯与其他气体成分
- 灵敏度高,可以检测极低的异戊二烯浓度
- 选择性强,可以特异性识别异戊二烯
临床测试
课题组收集了13名受试者的口气,其中5名是肺癌患者。结果显示,肺癌患者的异戊二烯水平低于40ppb,而健康人的异戊二烯水平高于60ppb。
这一结果表明,新型气体传感器可以区分肺癌患者与健康人,为早期非侵入性肺癌筛查提供了新的可能性。
未来展望
研究人员表示,如果该技术将来投入市场,将在非侵入性肺癌初筛普及率方面取得重要突破。
除了肺癌检测,研究人员还指出,其他气体传感器研究也在进行中,目标是检测与慢阻肺、糖尿病、肠胃病和肝肾功能异常等多种疾病相关的微量气体。
未来,如果将气体传感器通过阵列和智能算法进行高度集成,有望实现通过吹一口气筛查多种疾病风险。
总结
新型气体传感器为早期肺癌检测和多种疾病筛查提供了一种新的方法。这种无创、灵敏的技术有望提高早期诊断率,改善患者预后。
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