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基于唾液的口腔癌检测新技术

口腔癌在世界最多发的癌症中位列第11位。人们不良的生活习惯,如抽烟、咀嚼烟草、酗酒、经常食用油炸和烧烤的实物等,都有可能诱发口腔癌。发病早期,大多数病人不会观察到明显的临床症状,但随着疾病的发展,口腔溃疡、牙齿松动、声音嘶哑等症状会相继出现,严重的甚至会导致病人生命危险。其五年存活率只有53-60 %左右,是五年存活率最低的几种癌症之一。主要原因是该病在中晚期以前诊断困难。因此,口腔癌的早期诊断和医治对于减少病人痛苦和挽救病人生命都是至关重要。目前,人们已经发展出一些技术用于口腔癌的诊断和检测,包括:激光显微捕获切割技术(Lasercapture microdissection)、可视化辅助设备(Visualization adjuncts)、细胞病理学、活体检测技术等。但这些技术都是侵入式的,会对病人造成伤害。而且,需要消耗大量的人力、财力以及时间。和上面这些技术不同,生物传感技术(biosensor)具有检测速度快、检测灵敏度高、需要的检测样品少、用户友好、检测数据可靠等优点。


基于唾液的口腔癌检测新技术

印度德里科技大学(Delhi Technological University)的Bansi Dhar Malhotra教授的团队利用纳米氧化锆(ZrO2)的生物相容性和优异的电学性质开发了一种新型口腔癌检测的免疫电极传感器。他们首先在50纳米左右的氧化锆颗粒表面包裹上一层表面有机功能分子(APTES),接着利用电泳的方法将上述纳米颗粒沉积在导电的ITO玻璃上,随后通过滴铸法将一种名为anti-CYFRA-21-1的标记识别蛋白通过共价键连接到APTES上。口腔癌的生物标记蛋白CYFRA-21-1与免疫电极传感器上的生物标记识别蛋白anti-CYFRA-21-1发生相互作用会导致传感器的氧化电流发生改变。通过检测电流的变化从而诊断口腔癌的发生。

在类似的研究中,IL-8IL-6VEGFEGFR是常用的口腔癌生物标记蛋白,但人体中这类蛋白的含量极少(大约只有pg/mL),检测相当困难。而在本研究中,作者首次利用唾液中的CYFRA-21-1的蛋白作为生物标记。这一生物标记蛋白在唾液中的含量相对较高,正常人大约3.8 ng/mL,而口腔癌患者的唾液里该蛋白的浓度可以高达16-18 ng/mL左右。CYFRA-21-1较高的浓度使得免疫电极传感器的敏感性得到了很大的提升,传感器在2-16 ng/mL范围内可实现线性检测,并且可在6周内保持稳定。Malhotra教授团队的研究使得口腔癌检测无需侵入人体,不会产生疼痛,具备了发展家中检测生物传感器的巨大可能。

相关研究结果发表在Advanced ScienceDOI:10.1002/advs.201500048)。

基于唾液的口腔癌检测新技术特邀撰稿人:徐刚研究员,于201311月以高层次人才引进到福建物构所工作。其课题组研究兴趣包括配位化学、表面结构和表面材料、薄膜制备、光电传感器和存储器等。

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