莫纳什大学的工程师为早期癌症诊断开辟了道路

鲍乔良副教授发现,在检测与癌症相关的DNA和MicroRNA分子时,二维材料锑烯比石墨烯具有更高的灵敏度。

莫纳什大学的工程师们开启了癌症早期检测的大门,他们在世界上首次研究了一种潜在的新检测方法,可以挽救数百万人的生命。

研究人员发现,一种使用新的、更敏感的材料来寻找体内疾病关键标志物的传感器将检出率提高了1万倍。

鲍巧亮副教授莫纳什大学的材料科学与工程系“,他和中国各大学的研究同事发现,在检测与癌症相关的DNA和MicroRNA分子时,二维材料锑烯比石墨烯的灵敏度更高。

这项研究中,基于锑的表面等离子体共振传感器对miRNA的超灵敏检测(DOI 10.1038/s41467-018-07947-8)今天(2019年1月3日星期二)发表在著名的国际科学杂志《自然通讯》上,在生物标志物MicroRNA-21和MicroRNA-155的检测方面取得了重大进展,这些生物标志物存在于导致胰腺癌、肺癌、前列腺癌、结直肠癌、三阴性乳腺癌和骨肉瘤的许多肿瘤中。

MicroRNA是一种小分子,是一种理想的非侵入性生物标志物,应用于毒理学、诊断和监测不良事件的治疗反应。生物标记物具有预测、诊断和监测疾病(如癌症)的潜力,但很难发现。

鲍副教授说:“肿瘤特异性循环MicroRNA的超高灵敏度检测对于癌症的早期诊断和监测具有极其重要的意义。”

“不幸的是,MicroRNA检测仍然具有挑战性,因为它们的含量很低,在给定样本中占总RNA质量的不到0.01%。因此,临床疾病诊断迫切需要新的方法。

研究人员使用antimonene材料开发了一种表面等离子体共振(SPR)传感器,并进行了一系列研究来检测生物标志物MicroRNA-21和MicroRNA-155。

研究结果表明,新的检测限可以达到10am,比现有的MicroRNA传感器提高了2.3 - 10,000倍。

包副教授说,这项世界上首次使用锑烯材料进行临床进展的研究,为未来研究用于早期癌症诊断的传感器和系统的发展提供了机会。

澳大利亚健康与福利研究所的数据显示,去年澳大利亚估计有141538例癌症确诊病例,到2020年,这一数字将上升到近15万例。

包副教授说:“锑烯迅速引起了科学界的注意,因为它的物理化学性质优于典型的二维材料,如石墨烯和黑磷。”

“锑烯与SPR结构的结合,在MicroRNA检测方面提供了低成本和非破坏性的改进,最终可以通过改善癌症的早期诊断,帮助全球数百万人。”

这项研究是通过FLEET(澳大利亚研究理事会未来低能电子技术卓越中心)进行的,该中心由来自7所澳大利亚大学和13个澳大利亚和国际科学组织的100多名研究人员合作完成,此外还有深圳大学、吉林大学和武汉大学的研究人员。

更多信息,请访问FLEET.org.au