这种微型贴片有望取代活检术——并彻底变革癌症检测技术

这种贴片为全球每年数百万接受活检以检测和监测癌症、阿尔茨海默氏症等疾病的患者提供了一种无痛且微创的替代方案。

活检是全球最常见的诊断程序之一，每年进行数百万次以检测疾病。然而，它具有侵入性，可能导致疼痛和并发症，并阻碍患者寻求早期诊断或后续检测。传统活检还会切除小块组织，限制了医生对大脑等患病器官进行分析的频率和全面性。

如今，伦敦国王学院的科学家开发出一种纳米针贴片，可在不切除或损伤组织的情况下无痛收集组织中的分子信息。这将使医疗团队能够实时监测疾病，并在同一区域进行多次可重复检测——这是标准活检无法实现的。

由于纳米针比人类头发细1000倍且不切除组织，因此不会引起疼痛或损伤，与标准活检相比大大减轻了患者痛苦。对许多人而言，这意味着更早的诊断和更规律的监测，从而改变疾病追踪和治疗的方式。

该研究负责人西罗·基亚皮尼博士（其成果今日发表于《自然·纳米技术》）表示："我们研究纳米针已有十二年，但这是迄今最令人振奋的突破。它为脑癌、阿尔茨海默氏症患者及个性化医疗发展开启了全新可能。科学家——最终包括临床医生——将能以前所未有的方式实时研究疾病。"

该贴片表面覆盖数千万根纳米针。在临床前研究中，团队将贴片应用于取自人类活检样本和小鼠模型的脑癌组织。纳米针在不切除或损伤组织的情况下，成功从细胞中提取了包括脂质、蛋白质和mRNA在内的分子'指纹'。

随后通过质谱分析法和人工智能对组织印记进行分析，使医疗团队能精确获知肿瘤是否存在、治疗反应情况以及疾病在细胞层面的进展状况。

基亚皮尼博士指出："这种方法能从同一组织的不同类型细胞中获取多维分子信息。传统活检根本无法做到这一点。且由于该过程不破坏组织，我们可以对同一组织进行多次采样——这在以往是不可能的。"

该技术可在脑部手术中辅助外科医生更快、更精准地决策。例如，将贴片应用于可疑区域后，20分钟内即可获得结果，实时指导癌变组织的切除决策。

纳米针采用与计算机芯片相同的制造工艺，可集成于绷带、内窥镜和隐形眼镜片等常规医疗设备中。

基亚皮尼博士补充道："这或许标志着痛苦活检时代的终结。我们的技术开辟了安全无痛诊断与监测疾病的新途径——助力医患双方更快作出更优决策。"

这一突破得益于纳米工程、临床肿瘤学、细胞生物学和人工智能领域的深度协作——各学科提供的核心工具与独特视角共同开创了无创诊断的新纪元。

本研究获得欧洲研究理事会旗舰启动基金、Wellcome Leap以及英国研究与创新署的工程和物理科学研究理事会（EPSRC）与医学研究理事会（MRC）支持，这些资助为关键分析仪器的购置提供了保障。