用于使用尿液进行癌症诊断的3D等离子体珊瑚纳米结构

科学与信息通信技术部下属研究所韩国材料科学研究所(KIMS)表面与纳米材料部HoSangJung博士领导的研究团队与POSTECH教授JunsukRho和教授进行了联合研究庆熙大学医学院的SamjinChoi在尿液中寻找代谢物，并开发了一种条形尿液传感器，可以放大这些代谢物的光信号以诊断癌症。

该技术可应用于前列腺癌和胰腺癌的诊断，而无需通过在少量(10uL)尿液中照射光来进行额外的分析过程。该测试装置以条带形式制造，因此可以快速、高灵敏度地诊断癌症。

研究小组专注于癌症患者与无癌症患者尿液中存在的代谢组学成分的差异。癌细胞在体内增殖时，由于代谢异常，会分泌不同的代谢产物到尿液中。为了对这些进行分类，需要昂贵且大型的设备，限制了现场应用。

研究团队开发了一种表面增强拉曼散射传感器，通过在多孔纸上形成珊瑚状等离子体纳米材料，将尿液中代谢物的光信号放大超过10亿倍。当将尿液滴入传感器并照射光时，癌症代谢物信号在传感器表面被放大，从而可以诊断癌症。研究团队将基于人工智能的分析方法应用于获取的光谱信号，并成功区分了患者中高达99%的前列腺癌和胰腺癌。

许多当前使用的诊断技术通过血液测试或放射学方法和组织学分析来检测癌症的存在。许多人试图通过每年一次的健康检查来追踪癌症的发生，但在很多情况下，癌症发现得很晚，治疗也被延误了。这项研究使用了尿液，这是一种很容易获得的生物样本。它既可用于通过现场快速癌症患者筛查进行新的癌症诊断，也可用于癌症治疗后的复发监测。此外，由于条形传感器的生产价格低于每单位100韩元(约合0.08美元)，因此有望用于大规模检测。

负责这项研究的高级研究员HoSangJung说：“对于胰腺癌等诊断方法不为人知的癌症，很难检测到，初步诊断后的存活率很低据了解，韩国每天有14名胰腺癌患者死亡，每人每年的经济成本约为6300万韩元。

“由于早期诊断对于癌症等不治之症最为重要，我们希望这项技术能够提供一种新的诊断方法。”

研究结果于1月9日发表在BiosensorsandBioelectronics上。研究团队已在韩国和美国申请了相关专利。