癌症与其他疾病的早期诊断即将通过超灵敏纳米设备的到来而实现。此工作由阿拉巴马汉茨维尔大学

（UAH）与格林斯博罗纳米科学及工程学研究所（JSNN）共同完成。（ ("An enhanced LSPR fiber

-optic nanoprobe for ultrasensitive detection of protein biomarkers").

这种纳米设备置于便当大小（12.5*9.5*6.5cm）的集合中，并最终会通过手机App提供诊断结果。阿

拉巴马汉茨维尔大学的纳米微型设备中心的林永斌博士说：“我们正在与合作伙伴JSNN的魏建军教授

一起向国立卫生研究院提交拨款申请来支持后续的研究工作。”林永斌博士已经在纳米设备的集成诊

断领域研究5年多。在未来，我们将把所有检测指标集成到一个系统中。“如果我们得到了资助，我认

为实现这个目标只需要3到5年时间。”

在疾病的早期，这个高灵敏的纳米设备都可以检测诊断的到。甚至在病灶开始形成微小细胞团时，就

可被检测出来。林博士说：“在这个阶段，可以实现早期治疗”。

林博士说：“当患者患有癌症时，他的白介素IL-6水平就会提高”，“并且很多癌症都与IL-6相关”，

在某种病因下，较高的IL-6水平，也预示着本身炎症的发生。科学家们也在研究针对前列腺抗原（前

列腺癌的标志物）的实验。但对这些抗原蛋白标志物的检测，要有一定的标准。

林博士说:"一旦整合在一起,这种便携式纳米设备将是理想的护理设备。它可提供快速的诊断结果,而

不需要一间带有相关设备的实验室去检测样品。

“我们不需要把你的血样送到其他实验室，而仅仅放在你的身边。”

林博士说：“对于那些医疗器械有限和财政困难的国家来说，是一个利好的消息。这种检测设备可在

疾病的预防方面体现出它的价值。如西非爆发的埃博拉病毒。”

“这个纳米设备在那种情况下也可以进行工作。”林博士说：“我们只需要

找到相应的病毒抗原。”

这种纳米器械的的核心是由一个直径为125μm的纳米探针与4μm的金纳米点纤维丝构成。林博士说：

“每个纳米探针像是一个160nm的圆盘，因为它太小以至于肉眼不可见——而实际上，这种自组装的

纳米探针需要用电子显微镜才能观测的到。它的表面通过化学偶联，键合一些特殊的抗体以便于检测。”

林博士说：“我们用抗体，是因为它能够与特异的抗原相互结合。当与抗体结合后。我们可以检测

到大量的抗原标志物。”这种检测是基于抗原结合到带有相应抗体的金纳米粒子后，形成光的折射

信号。

当抗原抗体结合反应后，这种纳米探针会发生共振能量转移信号。而纳米光纤可检测到这种信号，

并通过光谱学和计算机分析得出检测结果。

UAH高级研究员Taylor Bono认为这不仅是个体医疗，也是一种预防医疗,因为一直在追求她的事业

并从这项研究中得到了帮助。直到这项研究获得资助,这个检测设备一直安放在UAH光学实验室工作

台的一角。在涉及抗原的早期检测之前也曾研究过如何识别DNA样本。

Bono所做的一些早期灵敏测试，是延续了他在UAH莫莉桑德斯高级JUMP（生物学联合本硕士连读项

目）的一部分。Sanders说：“虽然我不熟悉物理学，但是我可以在生物学方面提供进我的努力，

如果我没有这样的机会进行这项目的研究，我会对此领域一无所知。”Sanders 和Bone是2013年

在开始研究前列腺特异性抗原的，并且在同年决定研究一种高灵敏的纳米设备用于检测。

“此纳米探针的最重要的部分在于，它可以在血液样本中检测出癌症的标志物及对其进行追踪。

来源：阿拉巴马汉茨维尔大学（UAH）