在今年的 CES 上, 芬兰品牌 Withings 推出了 U-Scan ,这是一种挂在马桶旁的冰球形装置,可以扫描尿液中的酮体和水合水平。科学家们希望从您的尿液样本中找出更多的医学信息,而不仅仅是您白天喝了多少水——就在您舒适的家中。
庆熙大学医学院和韩国材料科学研究所的专家开发了一种他们称之为条状尿液传感器的产品,可用于识别胰腺癌和前列腺癌的迹象。 根据研究,传感器增强了样品中目标代谢物的光信号。换句话说,在试纸上撒尿可以帮助您检测出可能的癌症诊断。
为什么尿液是癌症筛查的关键
最大的优势是降低了癌症筛查的成本。该团队表示,每条癌症诊断条的生产成本仅为 100 韩元,大致相当于每条不到 8 美分。此外,该团队还在努力调整传感器,以便它可以识别更多类型的影响肠道和肺部的癌症。
这里的核心思想是,当癌细胞生长时,它们会经历一种不同的代谢重编程,以消除它们对体内能量包的高需求。那是因为这些细胞能够无限期地进行细胞分裂周期以实现不受控制的生长。在这样做的过程中,它们释放出丙酮酸盐等代谢物。
生物传感器的作用是照射代谢物并将其光信号增强十亿倍以上。 “该测试设备以条带形式制造,因此可以在现场快速、高灵敏度地诊断癌症,”该团队说。对于测试,生物传感器只需要大约 10 微升的尿液样本。
当这些目标代谢物在传感器表面被光学放大时,它们形成科学家所说的“多孔纸上的珊瑚状等离子体纳米材料”。这就是癌症诊断的过程,在人工智能算法的帮助下进行分析。值得注意的是,该传感器在区分健康人的尿液与患有胰腺癌和前列腺癌的人的尿液方面的成功率为 99%。
传感器突破有两个主要好处。首先,它可以很容易地部署在现场进行快速筛查。其次,这将使人们进行癌症筛查变得不那么麻烦,而且可能更便宜。许多人试图通过每年一次的健康检查来追踪癌症的发作,但癌症的发展往往发现得很晚,从而增加了延误治疗或死亡的风险。
可穿戴设备如何帮助检测癌症
癌症诊断领域正在经历一场革命,这场革命使诊断部分变得更加方便。几年前,斯坦福大学的专家开发了一种名为柔性自主传感器测量肿瘤 (FAST) 的可伸缩设备,可以监测肿瘤活动并通过应用程序自动将读数传输到您的智能手机。
2021 年,香港城市大学的研究人员发明了一种微型可穿戴设备,可以分析人体组织的硬度,以寻找肿瘤和其他皮肤疾病的迹象。去年 1 月, 一项名为 EMBRaCE(增强监测以获得更好的康复和癌症体验)的试验在英国开始,该试验依赖于智能戒指和Withings ScanWatch 等市售小工具,涵盖血液癌、肺癌和结直肠癌患者.
2019 年,密歇根大学的科学家开发了一种可穿戴设备,可以“过滤”血液以寻找癌症生物标志物。 Memorial Sloan Kettering 癌症中心的另一个团队创造了一种 Fitbit 风格的可穿戴设备,它可以进行光学生物传感,以寻找血液和皮肤组织中与癌症相关的生物标志物。