เครื่องตรวจมะเร็งแบบพกพา ความแม่นยำเกือบ 95%

หนึ่งในความก้าวหน้าล่าสุดในการตรวจคัดกรองและรักษาโรคมะเร็งคือการเปิดตัวอุปกรณ์พกพาสำหรับตรวจหามะเร็งในระยะเริ่มต้น ซึ่งมีอัตราความแม่นยำสูงถึง 94.9%

นักวิทยาศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยเวสต์เลค (WU) ในเมืองหางโจว (มณฑลเจ้อเจียง ประเทศจีน) ได้พัฒนาอุปกรณ์ขนาดเล็กพกพาได้ ที่สามารถตรวจจับสารบ่งชี้มะเร็งได้จากเลือดเพียงหยดเดียว

งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ระดับนานาชาติของอังกฤษ Nature Photonics แสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์นี้มีความแม่นยำเกือบ 95% นี่คือผลงานของทีมวิจัยที่นำโดยเหวิน เหลียวหยง

ข้อดีของระบบนี้คือขนาดกะทัดรัด สามารถวางไว้ในฝ่ามือได้อย่างสะดวกสบาย ในทางตรงกันข้าม ระบบตรวจมะเร็งที่มีอยู่เดิม ซึ่งโดยทั่วไปจะตรวจหาสารบ่งชี้มะเร็งในเลือด มักมีขนาดใหญ่ ต้องใช้ปริซึม สเปกโทรเมตร และเส้นทางแสงที่ซับซ้อน มีขนาดประมาณตู้เย็น และจึงใช้ได้เฉพาะในห้องปฏิบัติการหรือสถานที่ตรวจวิเคราะห์เฉพาะทางเท่านั้น อุปกรณ์ใหม่นี้ยังมีความไวสูงกว่าวิธีการตรวจแบบดั้งเดิมถึง 10,000 เท่า

ภาพขยายของเซลล์มะเร็ง (ที่มา: Interestingengineering.com)

ตามที่เหวิน เหลียวหยง หัวหน้าทีมวิจัยกล่าว มหาวิทยาลัยหวู่หยูใช้กลไกที่เรียกว่าการตรวจจับการหักเหของแสงแบบ Q-modulated เพื่อย่อขนาดอุปกรณ์ให้มีขนาดเล็กพกพาได้ แตกต่างจากเครื่องสเปกโทรเมตรแบบดั้งเดิมที่ตรวจจับความยาวคลื่นของแสง อุปกรณ์ใหม่นี้มีความไวสูงมาก ตัวอย่างเช่น ในขณะที่เครื่องมือแบบดั้งเดิมสามารถตรวจจับความยาวคลื่นของแสงได้ 1 เมตร ระบบใหม่ของมหาวิทยาลัยหวู่หยูสามารถตรวจจับได้เพียงไม่กี่ไมโครเมตร

นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังกำลังมองหาวิธีลดต้นทุนการผลิตชิป ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของอุปกรณ์ลงอย่างมาก พวกเขาได้ออกแบบชิป 3 มิติโดยใช้วัสดุเมตา (metamaterials) ซึ่งพื้นผิวได้รับการออกแบบมาเพื่อควบคุมแสงในแบบที่วัสดุธรรมชาติทำไม่ได้ ชิปออปติคอลแบบดั้งเดิมที่ใช้เมตามาเทเรียลนั้น "เขียน" ทีละเส้นโดยใช้โฟโตลิโทกราฟี ซึ่งเป็นกระบวนการที่คล้ายกับการคัดลอกหนังสือทีละคำ ทำให้ยากต่อการผลิตจำนวนมากและมีต้นทุนหลายร้อยดอลลาร์ต่อชิป

เครื่องตรวจมะเร็งแบบพกพามีขนาดกะทัดรัดและสามารถวางไว้ในฝ่ามือได้ (ที่มา: ca.news.yahoo.com/Facebook.com)

เพื่อลดต้นทุน มหาวิทยาลัยหวู่โจวได้ยกระดับเทคโนโลยีการผลิตชิปจากยุค "การคัดลอกหนังสือ" ไปสู่ ​​"การพิมพ์แบบตัวพิมพ์เคลื่อนที่" โดยการสร้างต้นแบบก่อนแล้วจึงผลิตในปริมาณมาก สามารถพิมพ์ชิปที่มีความสม่ำเสมอสูงหลายพันชิ้นบนแผ่นเวเฟอร์ขนาด 8 นิ้วได้พร้อมกัน ซึ่งช่วยลดต้นทุนต่อชิปเหลือเพียงประมาณ 5 ดอลลาร์

เนื่องจากกลไกใหม่นี้วัดเฉพาะความเข้มของแสงเท่านั้น ระบบตรวจจับทั้งหมดจึงสามารถเรียบง่ายอย่างยิ่ง โดยประกอบด้วยเพียงชิปเซ็นเซอร์ 3D BIC แหล่งกำเนิดแสง LED และโฟโตดีเทคเตอร์ เมื่อประกอบเสร็จแล้วก็มีขนาดกะทัดรัดพอที่จะใช้ในบ้านได้ ไม่จำเป็นต้องใช้ในห้องปฏิบัติการ

เพื่อแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของระบบ เหวินได้ร่วมมือกับมหาวิทยาลัยเซียะเหมินในการตรวจจับเวสิเคิลนอกเซลล์ขนาดเล็ก (sEVs) ที่เกี่ยวข้องกับมะเร็งปอด เวสิเคิลนอกเซลล์เหล่านี้เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่สำคัญในตัวอย่างของเหลวจากการตรวจชิ้นเนื้อ แต่ความเข้มข้นที่ต่ำมากในผู้ป่วยระยะเริ่มต้นทำให้ตรวจจับได้ยากด้วยวิธีการแบบดั้งเดิม

ในการทดลองที่ใช้ตัวอย่างซีรัมทางคลินิก 171 ตัวอย่างจากผู้ป่วยมะเร็งปอด อุปกรณ์ดังกล่าวมีอัตราความแม่นยำสูงถึง 94.9% ในการตรวจหามะเร็งปอดระยะเริ่มต้น และ 92.1% ในการติดตามผลหลังการผ่าตัด ในขณะที่วิธีการแบบดั้งเดิม เช่น วิธี ELISA มีความแม่นยำเพียง 74.7% เท่านั้น

อุปกรณ์พกพาของ WU แสดงให้เห็นถึงความไวที่สูงกว่าวิธีการตรวจวิเคราะห์ภูมิคุ้มกันแบบมาตรฐาน (ELISA) ประมาณ 10,000 เท่า ในการตรวจหาสารบ่งชี้มะเร็งปอดระยะเริ่มต้นเหล่านี้

ทีมวิจัยระบุว่า เทคโนโลยีนี้ไม่เพียงแต่สามารถใช้ในการตรวจคัดกรองมะเร็งเท่านั้น แต่ยังสามารถนำไปใช้ในสาขาชีวการแพทย์อื่นๆ อีกมากมาย

หากอุปกรณ์นี้ได้รับการผลิตและจำหน่ายในเชิงพาณิชย์อย่างประสบความสำเร็จ จะทำให้การตรวจคัดกรองมะเร็งรวดเร็วขึ้น ราคาถูกลง และสะดวกสบายยิ่งขึ้น โดยเฉพาะในพื้นที่ที่ขาดแคลนสถานที่ตรวจเฉพาะทาง และสำหรับกลุ่มผู้ป่วยที่มีฐานะ ทางการเงิน จำกัด

ที่มา: IEC/SCMP

แหล่งที่มา: https://phunuvietnam.vn/may-phat-hien-ung-thu-cam-tay-do-chinh-accurate-gan-95-238260527094251875.htm