中国科学家将石墨烯应用于肿瘤诊断

2016-03-29 12:45 财新网

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来源标题:中国科学家将石墨烯应用于肿瘤诊断

第三军医大学西南医院综合实验研究中心专家首次发现石墨烯有助于肿瘤早期诊断,这对于肿瘤的早期治疗具有重要意义。该研究成果已发表在《分析化学》(Analytical Chemistry)2016年第3期上。

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子组成的六角型呈蜂巢晶格,只有一个碳原子厚度的二维材料,是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,第一次成功分离出石墨烯的两位英国科学家曾获得2010年诺贝尔物理学奖。

石墨烯是目前大热的纳米材料,可应用于制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池等。然而在这项最新研究中,中国科学家则尝试将其应用于肿瘤的早期诊断。

恶性肿瘤之所以致命,主要是因为在临床上,大部分肿瘤被发现时往往已是晚期。常规的肿瘤检测方法有B超、X线、CT等,这些方法大多灵敏度有限,有些又具有放射性,早期筛查肿瘤的结果并不是非常理想。

目前,体液(如血液、尿液、唾液)肿瘤标志物检测是临床最合适的早期无创筛查方法。然而现有的蛋白质类体液肿瘤标志物,比如CA199、CA125等,往往是在肿瘤已经发展到了某个较成熟的阶段才会出现,此时进行治疗已经比较困难。

为了破解肿瘤早期难以发现的难题,研究团队提出“必须在机体发生异常的早期,从更早的分子层面,找到检测目标。”这个检测目标就是microDNA。核酸分子生物标志物microRNA在机体出现异常情况时,它的含量会随之改变,因此,如果能够对microRNA进行有效检测,就可以对机体的情况进行预测。

然而,在肿瘤早期由机体主动释放至血液、尿液、唾液中的microRNA极其微量,普通的检测方法很难检测到。

早在去年,该团队就在《分析化学》期刊上发表了关于DNAase(一种特异性的DNA酶)的研究成果,表明DNAase能够通过“无限循环酶切”的方式将检测信号放大。在此基础上,团队进一步发现,实现检测信号放大的前提是有极大量的探针,为此,他们引入了石墨烯。石墨烯具有强大的吸附性,能将捕获microRNA的探针数量提高10倍左右,大大提高了检测的灵敏度。

该研究团队成员邱晓沛表示,通过对捕捉到的microRNA进行综合分析,能够得出机体是否出现癌变,以及是哪种癌症,这对于提高临床肿瘤早期诊断准确性具有十分重要的价值。目前,该研究已经进入了试剂盒研究阶段,有望在两三年内应用于临床。■

责任编辑:李继业(QF0004)