一项新的纳米技术突破或将彻底取代痛苦的活检手术。科学家开发出填充着比头发更细的纳米针的贴片，无需切除或损伤组织即可无痛提取组织中的分子层面数据。这项技术能实现对脑癌和阿尔茨海默病等疾病的实时监测，或将彻底改变医生诊断和追踪疾病的方式。该贴片操作快捷，能与常规医疗设备无缝集成，并通过人工智能输出结果，为个性化医疗和优化手术决策开辟了新途径。
这项贴片技术为全球每年接受活检以检测和监测癌症、阿尔茨海默病等疾病的数百万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，每年实施数百万次以检测疾病。然而，它具有侵入性，可能引起疼痛和并发症，并阻碍患者寻求早期诊断或后续检查。传统活检还会切除小块组织，限制了医生对大脑等病变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们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采集组织的分子信息。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的检测——这是标准活检无法实现的。
由于纳米针的直径仅为人类头发的千分之一且不切除组织，因此不会引起疼痛或损伤，使患者体验比标准活检更为舒适。对许多人而言，这意味着更早的诊断和更规律的监测，从而彻底改变疾病追踪与治疗方式。
领导这项发表于《自然-纳米技术》期刊最新研究的奇罗·基亚皮尼博士表示：「我们研发纳米针技术已十二年，但此次突破最具开创性。它为脑癌、阿尔茨海默病患者及精准医疗领域开启了全新可能，使科学家——最终将是临床医生——得以前所未有地实时研究疾病。」
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，成功从细胞中提取出包括脂质、蛋白质和mRNA在内的分子"指纹"。
通过质谱分析和人工智能技术对组织印记进行检测，医疗团队可精准获取肿瘤存在与否、治疗反应情况及细胞层面疾病进展等关键信息。
基亚皮尼博士强调：「此技术能获取同组织内不同类型细胞的多维分子信息，传统活检根本无法实现。由于不破坏组织，我们可对同个部位多次采样——这在既往是不可想象的。」
该技术可在脑部手术中辅助外科医生快速精准决策。例如将贴片置于可疑区域，20分钟内即可获取结果，实时指导癌变组织切除范围。
采用计算机芯片制造工艺生产的纳米针，可集成于绷带、内窥镜和隐形眼镜等常用医疗器械。
基亚皮尼博士补充道：「这或许预示着痛苦活检时代的终结。我们的技术开创了安全无痛诊断监测疾病的新途径，助力医患双方做出更优、更快的决策。」
此项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——各学科的关键技术与独特视角共同解锁了无创诊断的新范式。
研究获得欧洲研究理事会旗舰项目"启动基金"、Wellcome Leap以及英国研究与创新署（UKRI）下属工程与物理科学研究委员会（EPSRC）、医学研究委员会（MRC）的资助，关键分析仪器的购置由此得以实现。