早期癌症檢測一直是醫學界的難題,因為血液中相關的「生物標誌物」(biomarkers)濃度往往極低。中國杭州西湖大學(Westlake University)的科研團隊最近公布一項突破:他們開發出一款超靈敏光子癌症檢測裝置,只需一滴血就能識別早期癌症信號,測試準確率最高達 94.9%。
這款裝置的核心是一種強耦合三維 BIC(Bound States in the Continuum)超表面生物感測器。研究團隊利用光子結構對分子訊號的極高敏感度,建立出一個超靈敏的生物檢測平台,可偵測血液中極微量的癌症生物標誌物。
與傳統依賴大型實驗室設備的檢測方法不同,這種光子感測器能以光學訊號直接感應分子變化,因此在分子層級上具備極高靈敏度。
研究顯示,這個系統只需要一滴血樣本就能分析是否存在與癌症相關的生物標誌物。在實驗測試中,它成功識別出早期肺癌的生物標誌物,整體診斷準確率達 94.9%。
這種以血液樣本進行分析的方式通常被稱為「液態活檢」(liquid biopsy),近年被視為未來癌症早篩的重要方向,因為它比傳統組織活檢更微創、亦更方便重複檢測。
研究團隊指出,與傳統檢測方法相比,這個光子檢測系統的靈敏度大約高出一萬倍。這意味著即使血液中只有極少量的癌症相關分子,也有機會被識別出來。
對於早期癌症來說,這一點尤其重要,因為疾病初期體內釋放到血液中的標誌物往往非常稀少。
另一個關鍵突破在於體積。研究人員把原本需要大型實驗室設備(甚至接近冰箱大小)的檢測系統,壓縮成可以手持的裝置。
這意味著未來這類技術有機會發展成:
相關研究成果已發表於學術期刊 《Nature Photonics》,顯示光子生物感測技術在醫療診斷上的巨大潛力。
如果未來臨床驗證順利,這種手持式光子檢測設備可能改變癌症篩查方式:只需少量血液、快速分析,就可能在症狀或影像學檢查出現之前捕捉到疾病信號。
不過,這項技術仍需要更多臨床測試與實際醫療應用評估,才能確定其在大規模篩查中的效果與可靠性。
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西湖大學團隊研發出一款基於3D BIC超表面生物感測器的光子癌症檢測裝置
西湖大學團隊研發出一款基於3D BIC超表面生物感測器的光子癌症檢測裝置 只需一滴血即可檢測早期癌症生物標誌物
研究測試中對早期肺癌標誌物的檢測準確率達94.9%