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林姿伶／研究助理

傳統的肺癌檢查通常需要透過不舒適且存在高假陽性率的斷層掃描進行診斷，不僅設備龐大昂貴，且並非所有醫院或醫療機構都能夠擁有，尤其是在經濟較為落後的地區。麻省理工學院的研究人員開發出一種簡單的肺癌診斷方法，患者只需使用霧化器，或是小型裝置，吸入納米顆粒感測器，然後，在紙質試紙上進行尿液測試，只需簡單的檢測即可讀取結果，過程更為簡單，為全球肺癌篩檢提供更方便的方案。

研究人員在小鼠身上進行新診斷系統的測試實驗，這些小鼠經過基因工程改造，產生與人類相似的肺部腫瘤。感測器是在腫瘤形成後7.5週開始使用（這個時間點參考人類的第一期或第二期癌症）。在第一組小鼠實驗中，研究人員測量20種不同感測器的狀況，目的是檢測不同的蛋白酶。研究人員使用機器學習演算法分析這些結果，確定只有四個感測器的組合，可以提供準確的診斷結果。然後，他們在小鼠模型中測試這種組合，發現它能夠準確地檢測早期肺部腫瘤。

研究人員表示，對於人類來說，可能需要更多的感測器來實現更準確的診斷，因此，可透過使用多個感測器面板來實現，每個面板可檢測四種不同的DNA條形碼。在這項研究中，感測器中具有DNA條形碼的聚合物奈米顆粒，能用於標記特定的生物分子或基因序列，以便在感測器與腫瘤中的相應蛋白酶相互作用時，提供可測量的訊號，讓DNA條碼從奈米顆粒上釋放出來，最終進入尿液排出體外。

研究人員下一步正計劃分析人體活檢樣本，看看他們使用的傳感器面板是否也能檢測人類癌症。長遠來看，希望能夠在人類患者身上進行臨床試驗。為了協助早期發現肺癌，美國預防服務工作小組建議50歲以上的重度吸菸者每年進行一次斷層掃描。未來，期望這項技術的研究能替代現行肺癌篩檢方法，提供更方便且準確的可能性，同時緩解患者的額外負擔。

照片來源：Unsplash示意圖

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