Advanced Materials | kaiyun欧洲杯app团队开发胰腺癌早期诊断新技术

2024-03-21

 

  近日,kaiyun欧洲杯app联合上海交通大学医学院附属第一人民医院、复旦大学附属闵行医院,在胰腺癌早期诊断领域取得了重大突破。他们通过对杂化核壳纳米材料进行精密调控,联合激光解吸电离质谱技术,实现了高达1,000倍的代谢信号增强,为胰腺癌的高精度早期诊断提供了代谢组学新方案。该成果以“Early diagnosis and prognosis prediction of pancreatic cancer using engineered hybrid core-shells in laser desorption/ionization mass spectrometry”为题发表于国际知名期刊 Advanced Materials(IF=29.4)。 

胰腺癌,被称为“癌中之王”,是一种起病隐匿的消化道恶性肿瘤。这种癌症最大的危险在于,早期阶段往往缺乏明显的症状,导致许多病例在被确诊时已进展到晚期,常伴有癌细胞转移,这大大增加了治疗的难度,导致预后不佳。其强侵袭性和极高的死亡率,长期以来一直是医学界面临的严峻挑战。因此,胰腺癌的早期发现有助于患者获得最佳治疗效果和治愈机会!在传统的诊断方法中,如高侵入性的病理活检和低灵敏度的影像学方法,存在明显的局限性。发展安全高效的胰腺癌的早期诊断技术对于提高患者的生存率、改善生活质量以及降低医疗成本至关重要。

杂化核壳纳米材料实现1,000倍代谢信号增强,带来新的早期诊断可能。kaiyun欧洲杯app联合上海交通大学医学院附属第一人民医院、复旦大学附属闵行医院的研究团队在这一领域取得了重大突破。他们开发了一系列精密设计的杂化核壳结构纳米材料,并对其核尺寸和壳晶相在纳米尺度下进行了精确调控,显著提高材料的光热转换性能以及电子-空穴对的有效分离和延迟复合,促进了解吸电离过程。该团队利用核壳结构的协同作用,在纳米尺度下调控解吸电离效率,得到优化的Au@SiO2@ZrO2作为质谱基质材料,在代谢小分子检测中实现了高达1,000倍的信号增强。

基于该平台检测胰腺癌血清样本的代谢物,成功提取了血清代谢指纹。基于这种增强的血清代谢指纹图谱,该研究实现了对早期胰腺癌患者(I/II期)的高精度诊断,曲线下面积高达0.958,诊断准确率高达92%。

同时,该平台具备样本消耗量低(~0.1微升血清样本/人),处理速度快(~30s/人),和分析通量高(384样本/检测)等独特优势。

此外,他们根据胰腺癌患者的血清代谢指纹图谱构建了一套创新的预后预测评分系统。与传统的生物标志物CA19-9相比,该系统在预测胰腺癌患者的生存方面显示出显著的性能提升(p < 0.05)。这不仅意味着该系统能更准确地预测疾病的进展,还为医生提供了更有效的工具来制定个性化的治疗方案。

血清代谢指纹图谱(SMFs)用于胰腺癌的诊断和预后

这项基于精密调控的杂化核壳纳米材料的工作,不仅揭示了代谢物相关的质谱机理,而且在解决胰腺癌早期诊断的临床需求方面具有重要的潜力。此外,研究团队还将积极开展与临床的交流合作,推动该技术从实验室走向临床应用,让更多的胰腺癌患者受益。同时,他们也希望通过科普宣传,提高公众对胰腺癌的认识,提醒高危人群定期进行相关检查,早发现、早诊断、早治疗,以提高胰腺癌的治愈率和生存率。然而,早期诊断只是胰腺癌防治工作中的一部分。要真正实现胰腺癌的全方位防治,还需要进一步加强基础研究、临床医学、药物研发等多方面的合作与投入。相信在不久的将来,我国在胰腺癌防治领域的研究成果将更好地服务于广大患者,为人类健康事业做出更大的贡献。

原文链接:https://doi.org/10.1002/adma.202311431