美國麻省理工學(xué)院Zhong等開發(fā)出了靶向肺癌蛋白的納米傳感器（PATROL），這是一種攜帶腫瘤反應(yīng)性寡核苷酸特征編碼的、可霧化吸入的即時檢測的納米傳感器。如果肺癌發(fā)現(xiàn)攜帶腫瘤特征蛋白質(zhì)的該納米傳感器，肺癌相關(guān)蛋白酶就會選擇性酶切該傳感器，釋放合成DNA報告基因于尿液中，這種信號可以被試紙條檢測到。（Sci Adv. 2024; 10: eadj9591.）

工作原理 

該納米傳感器是一種包被DNA特征序列的納米顆粒聚合物，該DNA特征序列是一種獨(dú)特的且易于識別的短鏈DNA序列。

研究人員設(shè)計了可關(guān)聯(lián)Ⅰ期肺腺癌相關(guān)蛋白酶的傳感器。當(dāng)傳感器與該靶蛋白接觸后，蛋白酶會切斷DNA特征序列，使其進(jìn)入血液并隨尿液排出。試紙條可以檢測到該特征序列，在浸入液中約20分鐘后即可顯示結(jié)果。

研究結(jié)果

研究者在荷有類似人類肺部腫瘤的基因工程小鼠中測試了這一系統(tǒng)。使用氣溶膠噴霧器，研究者向Ⅰ期或Ⅱ期荷瘤小鼠的呼吸系統(tǒng)中輸送了20個納米傳感器，并使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法確定了4個最精確的傳感器。當(dāng)特異性為100%時，這4個傳感器的敏感性為84.6%。 

從吸入到被檢出的時間也相對較短，在小鼠身上，整個過程大約需要2小時。 

此外，該技術(shù)已在肝癌和非酒精性脂肪性肝炎的Ⅰ期臨床試驗中進(jìn)行了測試。

研究者說

Zhong等表示：這是一種更復(fù)雜的驗孕棒式的檢測手段，但使用起來非常簡單。吸入式的使用方式具有兩個優(yōu)點(diǎn)：一是非侵入性，二是在肺內(nèi)的分布相當(dāng)均勻。

這項技術(shù)還可以用于診斷哮喘和慢性阻塞性肺病等其他肺部疾病。不過，該技術(shù)被應(yīng)用于人體時可能會出現(xiàn)挑戰(zhàn)，因為許多因素參與液體量的調(diào)節(jié)，例如飲食、水合作用、藥物干擾、腎功能和一些慢性疾病等，這些都可能會干擾尿液中化合物的檢測能力。此外，人類癌癥可能更具異質(zhì)性，因此4個納米傳感器可能不夠。

（編譯 李金珠）