ABC:呼气筛查宫颈癌研究取得进展 90%

顾汉现

作者：Wenzhao Zhou 来源：ABC

发布时间：2017/10/24 13:12:47

呼气筛查宫颈癌研究取得进展

近日，中国科学院合肥物质科学研究院医学物理与技术中心光谱质谱研究室利用自主开发的呼气质谱仪，开展了宫颈癌患者与健康人员呼气检测比较研究，研究结果发表在Analytical and Bioanalytical Chemistry上。

宫颈癌是严重威胁女性健康的常见恶性肿瘤，全球每年新增病例五十多万，其中我国患者约占三分之一，宫颈癌也是我国中青年女性第三大高发癌症。常用的宫颈癌筛查方法主要包括细胞学检查（Pap检查）、人乳头状瘤病毒检查（HPV检查），都需要器械侵入，且细胞或者病毒检测需要一定的时间。

呼气检测因为安全无创、简单便捷、接受度高等特点，是诊断领域的研究热点。光谱质谱研究室研制的实时在线检测呼气质谱仪，只需7秒就能完成对一名受试人员呼气的直接测量。通过对13名宫颈癌患者和34名健康人的呼气检测，统计发现区分宫颈癌的四种呼气质谱特征离子，用于判别宫颈癌的真阳性率和真阴性率分别达到92.3%和88.2%。该研究有望为宫颈癌的快速筛查提供一种高通量无创检测技术方法。（来源：中国科学院合肥物质科学研究院）

论文链接

https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00216-017-0498-0

http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2017102413124718745016.shtm

宫颈癌患者/健康志愿者呼气质谱图



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我国研究人员发明食管癌筛查呼气质谱检测新方法2016  88﹪

2016-12-10

食管癌的死亡率是非常高的，发现有食管癌必须要立即进行治疗。那么关于食管癌有什么新的研究进展呢？下面随小编一起来看看吧
食管癌患者/健康志愿者呼气质谱图
近期，中国科学院合肥物质科学研究院医学物理与技术中心研究部光谱质谱研究室与临床部中科院合肥肿瘤医院医工结合合作，利用自主研制的实时在线检测呼气质谱仪，开展了食管癌患者与健康志愿者呼气检测比较研究，研究结果发表在《肠胃病与肝病学杂志》（Journal of Gastroenterology and Hepatology）上。
在全球范围内，食管癌的发病率和死亡率分别排在恶性肿瘤的第八和第六位；令人关注的是，我国食管癌发病率和死亡率均居世界首位，食管癌预估发病率和死亡率分别排在恶性肿瘤的第三和第四位，年发病人数预计47万、死亡人数约37万。目前食管癌临床检查主要依靠X射线钡餐、CT扫描、内窥镜/活检、细胞学检查等方法，这些常规检查需要射线/器械侵入或者有创，不适合体检或高危人群筛查。为了食管癌能早发现，让患者得到早治疗，提高治愈率、降低死亡率，发展食管癌筛查新技术方法尤为重要。
呼气检测因为安全无创、简单便捷、接受度高等特点，一直是疾病诊断领域研究的热点，但多数研究沿用采样袋呼气取样与色谱质谱离线分析方法，该方法潜在问题是：采样袋易引起呼气成份污染、甚至丢失，色谱质谱分析需要约2个小时。因为质控困难、过程繁琐以及分析速度慢，这种方法难以满足筛查对快速检测的要求。
光谱质谱研究室研制的实时在线检测呼气质谱仪，只需7秒钟就能完成对一名受试人员呼气的直接测量，不需要采样袋取样以及浓缩等前处理过程，且仪器连续运行1个月离子信号强度波动仅为1.1%。通过对中科院合肥肿瘤医院29名食管癌患者和57名健康人员的呼气质谱检测，研究人员统计发现了区分食管癌的七种呼气质谱特征离子，用于甄别是否患食管癌的真阳性率和真阴性率分别达到86.2﹪和89.5﹪。该研究将有望为食管癌筛查与辅助诊断提供一种高通量无创检测技术方法。

http://www.pp8.com/bingzheng/126281/



分子诊断
使用单个纳米传感器阵列检测来自呼出气的肺，乳腺，结肠直肠和前列腺癌

英国癌症杂志（2010）103，542-551。doi：10.1038 / sj.bjc.6605810 www.bjcancer.com
2010年7月20日在线发布
抽象
背景： 方法： 结果： 结论： 材料和方法 结果与讨论 总结和结论 利益冲突 参考 致谢 数字和表格
背景：  伴有基因和/或蛋白质变化的肿瘤生长可能导致细胞膜物质的过氧化，从而导致挥发性有机化合物（VOC）的排放。在这项研究中，我们调查了纳米传感器阵列区分健康状态的呼吸VOC和发达国家最广泛的癌症状态：肺，乳腺，结肠直肠和前列腺癌的能力。
方法：  从177名年龄20-75岁的志愿者（肺癌，结肠癌，乳腺癌，前列腺癌和健康对照者）收集呼出的肺泡呼吸。任何治疗前收集癌症受试者的呼吸。根据主观患者资料，健康人群健康。基于有机功能化金纳米颗粒和与质谱技术（GC-MS）相连的气相色谱，通过量身定制的交叉反应性纳米传感器阵列检查志愿者的呼吸。
结果：  结果表明，纳米传感器阵列可以区分“健康”和“癌症”呼吸，此外，可以区分不同癌症类型的患者的呼吸。此外，无论年龄，性别，生活方式和其他混杂因素，纳米传感器阵列可以在相同的统计分析中区分不同癌症的呼吸模式。GC-MS结果显示，与健康状态相比，每种癌症可以具有独特的VOC模式，但与其他癌症类型相比不具有。
结论：  报告的结果可能导致开发廉价，易于使用，便携式，非侵入性的工具，克服了与目前可用的癌症诊断方法相关的许多缺陷。
关键词： 呼吸; 挥发性生物标志物 纳米传感器; GC-MS

https://www.nature.com/bjc/journal/v103/n4/full/6605810a.html



生物医学纳米技术杂志，第9卷，第7期

检测和鉴定使用高度敏感的单纳米线阵列在芯片上的挥发性有机化合物生物标志物

有机化合物生物标志物：庚二醛，苯乙酮，肉豆蔻酸异丙酯和2-丙醇  醛酮酯醇

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作者：徐义文 ; 李，Hyunjoong ; 胡玉食 ; 黄，忌用 ; 金，Suhwan ; 云，敏和
资料来源： Journal of Biomedical Nanotechnology，第9卷，第7期，2013年7月，第1164-1172页（9）
出版商：American Scientific Publishers
DOI： https ：//doi.org/10.1166/jbn.2013.1651

抽象

已经使用电化学沉积法制造了具有不同材料的钯，聚吡咯和氧化锌的芯片上的单个纳米线阵列。已经通过检测四种挥发性有机化合物生物标志物：庚二醛，苯乙酮，肉豆蔻酸异丙酯和2-丙醇来证明制备的单纳米线阵列用于乳腺癌的高度敏感和特异性诊断。使用单独的钯，聚吡咯和氧化锌纳米线，庚基，苯乙酮，肉豆蔻酸异丙酯和2-丙醇的传感限值分别为8.982ppm，798ppb，134ppm和129.5ppm，相应的抗性变化灵敏度分别为范围为0.3％-5％，表明单个纳米线具有优异的感测性能。钯，聚吡咯和氧化锌纳米线实现最大电导变化的响应时间小于200秒，同时也显示出优异的信号重复性。通过对纳米线阵列的每个检测周期中的电阻变化对时间的主成分分析，在3-D图中区分了四种挥发性有机化合物乳腺癌生物标志物的气味印迹。

http://www.ingentaconnect.com/co ... 9/00000007/art00005



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可用于筛查肺癌的新型呼吸分析仪  约99%   卟啉二甲苯苯乙烯异戊二烯己醛  苯烯醛

中国重庆大学的研究者们研发出了一种基于荧光效应的高敏感呼吸分析仪，它可以迅速地从人体呼吸气体中识别出与癌症相关的挥发性有机化合物—这种生物标记只有在罹患肺癌的病人呼出气体中才能存在。
    研究者们的这项工作于本周发表在由美国物理联合会出版的《科学仪器评论》中，研究证明了该仪器可用于肺癌早期筛查的潜力，并有望成为一种安全有效的方法挽救更多人的生命。
    据研究者们所说，实验结果是很令人振奋的，但该仪器要被推广成为诊断工具，仍需经过临床实验证实其有效性。
    "结果表明该仪器可以用来分辨与癌症有关的挥发性有机化合物的种类和浓度，准确率近100%,"雷靳灿说，他是重庆大学光电工程学院的一名博士后，同时也是该研究的主要研究者。"这也是一种非常快捷的方法，实验表明整个检测过程只需20分钟。"
    该仪器是由一种小巧的圆盘状荧光交叉响应探测器阵列，一个特殊设计的旋转式反应气室和一套数据搜集处理系统组成，它可以在很低浓度的状态（低于50ppb)下探测到与肺癌相关的气体，由此显示出其具有早期诊断癌症的能力，雷博士说。ppb是一个用来描述超低浓度污染物的科学单位，1ppb可以想象成将一小撮盐放入10吨薯片中的浓度。
    “如果有了与肺癌相关联的所有气体的荧光谱图数据库，那么通过对比，该仪器可以用来识别和量化人体呼出气体中的肺癌标志性气体成分。”该研究组的带头人侯长军说，他同时也是重庆大学生物工程学院的教授。“这样就可能制作出一个简单，快捷的呼气分析器用来进行肺癌的早期诊断。”
一种普遍的癌症
    根据世界卫生组织的报道，肺癌是全世界最普遍的癌症之一，2012年世界范围内有180万新增病例和160万死亡率。据美国疾病预防控制中心的数据表明，在过去的15年内美国每年的肺癌死亡人数已稳定上升到2014年的159，260人，并且女性的死亡率还在持续上升。部分原因是因为肺癌是一种致死的癌症，因此即使每年有更多的美国人被诊断出乳腺癌或者前列腺癌，但肺癌的死亡率要远高于其他两类。
    避免癌症死亡的重要的方法是癌症筛查，在病情还可治疗的时候及早发现及早就医。目前已经有一些癌症筛查技术，但仍然需要更安全有效的方法来挽救更多人的生命。
    目前医生用CT扫描来早期诊断肺癌，该方法的确降低了有长期吸烟史的肺癌病人的死亡率。但对于还处于早期萌芽状态的肺癌，并没有一种简单，有效且安全的方法进行癌症筛查，雷博士说。
    据雷博士所述，大量的研究表明罹患肺癌的病人的呼出气体中存在一些具挥发性的有机化合物，这些化合物源于不饱和脂肪酸在癌症发生过程中的氧化，因此可以被用来当作生物标记来识别癌症。
    据此，侯教授的研究团队设计和制造了这种探测癌症气体的仪器，其核心部分是一个直径约50毫米的圆盘，被称为荧光交叉响应传感器阵列。这种圆盘是由一次性材料制成，上有35个化学反应点均匀地分布在圆盘的边沿。这些反应点内放置了七种实验室合成的敏感物质（卟啉及其衍生物）作为传感元素。
    当传感器接触到被分析物或挥发性有机化合物时，传感元素会与它们发生化学反应，其荧光效应也会发生变化。通过收集和对比反应前后传感器的荧光光谱，研究者们最终可获得每种分析物的特征响应光谱。
    侯教授说该系统的工作原理是基于荧光交叉响应机制，也就是说实验得到的荧光光谱所反映的不是某一个传感元素和被分析物的相互作用，而是整个传感盘与被分析物综合的相互作用，这样的综合荧光光谱就像是被分析物的特征“指纹”，能够对被分析物起到很好的识别作用。
    在研究人员的实验中，雷博士和他的同事选择了四种和肺癌有关的有机挥发物，包括对二甲苯，苯乙烯，异戊二烯和己醛，并将它们通入特制的旋转式气体反应室以均匀地和传感元素接触。然后再用包含三种不同激光波长的光源照射传感器激发荧光效应，最后数据处理器生成每种气体的特征响应谱图。通过提取谱图中的特征矩阵并和已有的荧光谱数据库对比，研究者们便可识别并量化特定的气体。
    “实验表明荧光交错反应传感器能精确地分辨出与癌症相关的气体，可分辨的气体浓度范围从50ppb到500ppb。”雷博士说，这也意味着该方法或可用来分期癌症。
    研究人员接下来打算对该技术做进一步的改善，并计划建立一套完整的与肺癌相关的气体荧光谱库。

http://www.thtf-microfluidics.co ... ngyedongtai/73.html



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