找到诊断肺癌的“黄金方法”

这台传感器中的金纳米微粒能够通过分析病人的呼吸来诊断肺癌。

一个研究小组可能已经找到了诊断肺癌的“黄金方法”。通过在微小的黄金颗粒外涂上一层薄薄的有机材料，研究人员已经开发出一种“电子鼻”。这种装置加以一些辅助性的工作，便能够通过分析一个人的呼吸而实时判断出肺癌是否存在。

海法市以色列科技研究所的Hossam Haick和同事在一张硅片中植入了一些5纳米长的金纳米微粒，并分别采集了由40名癌症患者和56名拥有健康的肺的志愿者所呼出的气体。所有的受试者之前被要求在5分钟的时间里通过一个净化器进行深呼吸。在这一“肺冲刷”的过程之后，受试者呼出的气体装满了5个750毫升的聚酯薄膜袋。一部机械将这些气体吹过硅—金回路，在此期间，金纳米微粒的电阻会随着某些化学物质的存在或缺失而起起落落。

Haick解释说，与健康的细胞相比，癌细胞会渗出不同的化合物，而这一回路能够发现其中的差异。肿瘤的生长在细胞中形成了压力，从而增加了细胞中自由基分子的数量。这些自由基会攻击细胞壁中的脂质，并撕下具有长链碳原子的分子。研究小组鉴别出42个这样的分子，并选择了其中的4种分子——癸烷、三甲苯、乙苯和庚醇——与纳米微粒绑定在一起。这4种分子以相对较高的浓度出现，当在纳米微粒表面涂上了有机外套后，回路中的电阻便会按照一个可以预见的方式上下波动。这种传感器能够迅速作出响应，并且完全可以重复使用。研究小组日前在《自然—纳米技术》网络版上报告了这一研究成果。

这一金回路如今已经申请了专利，它被认为是在Haick之前研究的“电子鼻”——利用碳纳米管制成——的基础上的一个巨大改进。这是因为纳米管的电阻对于水汽过于敏感，而后者恰好是呼气的一种主要成分，而金微粒却不受水汽的干扰。在完成了投给《自然—纳米技术》的论文后，Haick的研究小组又有了一个新的发现：通过使用金微粒，病人在测试之前再也不用避免接触酒精、咖啡或食物了，而这正是让之前的装置产生混淆的因素。

英国Keele大学的物理化学家David Smith表示：“这篇论文是我在传感器技术领域看到的最棒的论文。”他说，在肿瘤能够被X射线发现之前，呼吸诊断对于及早确定肺癌显得尤为重要。但是Smith指出，他之前也曾在科学家为医生研制新仪器的过程中见到过类似的研究，但最后都无疾而终——这些仪器的要求很高，必须要小型、轻便并且廉价。Smith同时强调，使用仪器的临床测试将是必须的，从而确定这种价格高昂的纳米微粒能否完全取代或是补充现有的设备和方法，例如活组织检查及X射线。

EurekAlert!