快速、灵敏、便宜的尿液肿瘤标志物检测新技术

肿瘤标志物

提到肿瘤标志物，大家一定都不会陌生，因为即使是常规体检，我们也会在血液检查的部分看到一些肿瘤标志物的筛查，例如癌胚抗原（CEA）、糖类抗原(CA19-9)等等。肿瘤标志物在辅助肿瘤早期诊断、转移复发风险评估等方面具有重要意义。它们常常存在于血清、细胞、尿液或组织中。

肿瘤标志物如何检测？

免疫分析类，包括放射免疫分析（传统技术）、化学发光免疫分析（常用且较成熟）、酶联免疫吸附（临床已普及）、免疫传感器（备受肿瘤研究者关注和青睐）。

蛋白组学技术，包括双向电泳、质谱、蛋白芯片等技术，此类技术为新兴肿瘤领域研究热点。

分子生物学方法，例如聚合酶链反应（PCR）、荧光原位杂交技术（FISH）等技术。

液体活检，包括循环肿瘤细胞（CTC）检测、循环肿瘤DNA（ctDNA）检测、外泌体检测等。

目前的肿瘤标志物检测方法均有其优势与不足，检测常常需要抽血或取组织样本在实验室中进行检测和分析，是否有快速、灵敏、非侵入的肿瘤标志物检测方法？

光学传感器

本月来自荷兰的科学家在《Optics Letters》发表了其最新研究成果：首次使用集成激光的芯片传感器来检测尿液样本中极低水平的癌症蛋白生物标志物。

这种新型的基于芯片的传感器通过用芯片上微型磁盘激光器发出的光照射样品来检测特定分子的存在。研究人员使用掺杂有Yb离子的氧化铝为材料，因为其在水的光吸收带之外1020~1050 nm波长范围内发射激光，同时仍能精确地检测生物标记物；并且氧化铝可以很容易地单片造，与标准的电子造程序兼容，这意味着传感器可以大规模工业化生产。

研究人员开发并应用了一种表面处理技术，可以捕捉到尿液等杂液体中的生物标记物，然后用含有已知生物标志物水平的合成尿液测试了这种新传感器，它能够以低至300皮摩尔的浓度检测到S100A4。

*S100A4属于钙离子结合蛋白S100蛋白家族,参与细胞骨架及细胞膜的相互作用,钙离子信号传递和细胞生长及分化等,在细胞内、外均可发挥作用,增加肿瘤细胞的运动、侵袭能力,降低细胞间黏附力、重塑细胞外基质,促进细胞异常增生及血管生成,被称为转移促进基因。

研究人员正在努力将所有相关的光源和信号产生元件整合到芯片上，使设备操作更加简单。他们还希望开发出多种涂层，可以同时检测多种生物标志物。

From研发团队：在这个浓度范围内的检测表明，该平台具有无标签生物传感的潜力。利用此项技术，检测模块可能会变得非常简单，使其更接近实验室外的最终应用。这种传感器还具有非生物医学应用的潜力，例如它还可以用来检测不同类型的气体或液体混合物。

参考文献
[1] de Goede M, Chang L, Mu J, et al. Al 2 O 3: Yb 3+ integrated microdisk laser label-free biosensor[J]. Optics Letters, 2019, 44(24): 5937-5940.
[2] 罗亮, 朱逸慜, 曹宏, et al. S100A4在肿瘤中研究进展[J]. 中华实用诊断与治疗杂志, 2013(06):14-16.

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