肺癌一直是威胁健康的主要疾病之一,尤其因其早期症状不明显而难以察觉。如今,研究人员开发出一种“纳米级传感器”,只需通过分析呼吸中一种名为“异戊二烯”(isoprene)的化学物质的水平即可检测肺癌。研发团队认为,这种创新方法具有高度安全性、无创、低成本且高精准,是一种理想的早期检测手段,有望实现早发现、早治疗,挽救更多生命。
据《新阿特拉斯》(New Atlas)报道,异戊二烯是人体在代谢过程中分解脂肪时产生的化合物,通常通过呼气释放。理论上,呼气中异戊二烯含量的降低可能是肺癌的一个潜在指征。
在这一基础上,由中国浙江大学研究团队开发出一款用于肺癌检测的气体传感器。尽管异戊二烯作为肺癌指标有一定理论依据,但由于呼气中的异戊二烯含量极低,需具备检测十亿分之一(ppb)浓度的高灵敏传感器才能精准测量。
研究团队在传统的氧化铟纳米片传感器基础上进行了改进,经过多次实验,开发出一种含铂(Pt)、铟(In)和镍(Ni)的传感材料,称为Pt@InNiOx。该材料的灵敏度远高于普通氧化铟传感器,能够检测低至2 ppb的异戊二烯浓度。
为验证效果,研究团队招募了13名实验参与者,其中5人已确诊患有肺癌。测试结果显示,肺癌患者呼气中的异戊二烯水平低于40 ppb,而无癌症参与者的异戊二烯水平则超过60 ppb,呈现出明显的差异。
根据世界卫生组织(WHO)2020年的数据,肺癌在全球导致了180万人的死亡。这样的早期检测手段若能普及,将极大帮助预防肺癌,提高早期治疗成功率。
不过,这项筛查方法的商业化应用仍需解决多个挑战,包括传感材料的大规模生产、数据分析的精度提升、技术与医疗设备的整合等。此外,研究人员还需深入探讨异戊二烯与肺癌的具体关系,以确保检测结果的科学准确性。