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【江苏科技报】“一滴血”可完成16项癌症筛检 东大创新团队成果大幅提升早期癌症检测精度
发布时间: 2017-10-27                    访问次数: 13

    本报讯(记者 孟婧 通讯员 翟梦杰)借助“一滴血”就能完成癌症筛检。近日,东南大学MxHealth团队的癌症早期精准检测系统项目摘得第三届中国“互联网+”大学生创新创业大赛银奖。该项目利用国内第一、世界领先的光子晶体微球技术,设计出一款自动化检测仪,通过一滴血,可完成16项癌症筛检。

东南大学MxHealth团队负责人、生物科学与医学工程学院博士常宁介绍,传统的癌症检测往往采用单一指标,针对某种癌症的一种标志物。由于标志物浓度的高低会受用户的心情、饮食、所处环境等因素影响,检测结果存在偏差。而MxHealth团队的自动化检测仪则采用多指标联合进行检测,通过多种肿瘤的标志物大数据关系进行分析,从而降低假阳性和假阴性的概率,大大提高了检测的准确性。

  “我们将光子晶体微球镶嵌到生物芯片中,把血液样品的处理、反应、洗涤、检测、图像处理、数据分析和屏幕显示等功能集成到一款家用打印机大小的自动化检测仪器中。”常宁说,使用这台仪器只需要50微升血液,一键操作,就能完成对肝癌、肺癌、胰腺癌、前列腺癌等16种常见癌症标志物的检测,检测时间只需要5—10分钟,费用不到100元;通过临床实验表明,消化系统、妇科肿瘤的检出率由原来单指标检测的30%—80%,提高到了75%—90%,且自动化检测仪的准确度和重复性均与国际标准科研精度的检测结果等同。

  常宁表示,这台自动化检测仪的技术灵感来源于蝴蝶翅膀。“蝴蝶的翅膀五颜六色,其原因是‘结构性色彩’的存在。”常宁解释说,不同于色素性色彩,结构性色彩主要通过周期性结构材料(即光子晶体)对光的反射、透射等进行高效调控,诸如蛋白石、孔雀羽毛也具有这样的结构。研究人员利用不同排列方式的光子晶体组成不同颜色的微球,并连接相应的肿瘤抗体,再将它们嵌在芯片的网格上,血液流过时,肿瘤标志物就会被相应的抗体抓获,随后和荧光标记的第二抗体结合,形成一种“三明治”结构,通过图像分析和数据处理获取癌症检测结果。一个微小的芯片上,存在着很多不同的“三明治”,用于检测不同的肿瘤标志物,也就大大提高了早期癌症筛查的精度。如今,这一检测系统对单份标定血样进行单一指标检测的误差在±2%以内。

  常宁坦言:“目前,这一系统使用的肿瘤标志物是都已得到临床验证的,所检测的癌症种类均属于患病率与死亡率双高行列。对于尚未发现标志物的罕见癌症,我们也无法做出检测。”目前,由于这一癌症早期检测仪器属于三类医疗器械,必须经国家食品药品监督管理总局(CFDA)审批后才能进入市场推广。预计正式投入市场还需两三年甚至更久。


2017-10-27【江苏科技报】