最新消息


【研究新知】微型奈米針貼片,可望取代侵入性的腦癌切片檢查

2025.7.4 專業新知 千「針」萬確:千萬倍微型奈米針貼片,一貼即可檢查

千「針」萬確:千萬倍微型奈米針貼片,一貼即可檢查

英國倫敦國王學院的科學家開發出含有數千萬個微型奈米針的貼片,可以無痛地從組織中蒐集分子訊息,有可能取代傳統的切片檢查,這對怕痛的人來說,無疑是個好消息。

俗稱切片的活體組織檢查(biopsy),一直是全球最常見的醫學診斷方式之一,每年有多達數百萬人次的受檢個案,但這種從身上取下少量活組織進行病理學診斷的檢查方式,因具侵入性,難免引起疼痛和併發症,總讓人望之卻步,降低早期診斷或後續檢查的意願,影響治療進程。

倫敦國王學院一組跨學科研究團隊開發出的這種奈米針貼片,貼片上佈滿數千萬根奈米針,這些奈米針的直徑比人類頭髮還細1000倍,只穿透到組織幾微米的深度。這種深度,足以不斷收集分子訊息,又不會造成組織傷害及疼痛,將會徹底改變疾病的追蹤及治療方式。

/

奈米針貼片,讓多次無痛取樣成為可能

這篇論文於2025616日刊登在《Nature Nanotechnology》(自然奈米技術)期刊,通訊作者、倫敦國王學院奈米材料和生物界面高級講師Ciro Chiappini在該校發佈的新聞資料中表示,這是他們研究奈米針12年來,最振奮人心的突破性發展,將為腦癌、阿茲海默症患者以及未來的個人化醫療,開啟無限可能。

他進一步表示,這項全新技術找到了安全無痛診斷和監測疾病的新途徑,可協助醫師和患者做出更好、更快的決策,而這也意味著傳統那種會讓人感到痛苦的切片檢查,有可能逐漸走入歷史。

這項技術可用於腦外科手術,手術過程中,醫師把奈米針貼片貼在腦部的可疑組織上,20分鐘內就可得到同一組織內不同類型細胞的多方面分子訊息,再決定是否要切除癌變組織。 Ciro Chiappini強調,整個過程不會破壞組織,且可對同一組織進行多次取樣,這在傳統的切片檢查是完全做不到的。

/

分子指紋:奈米針貼片的生物密碼破譯

奈米針貼片的技術關鍵,在於一套非常複雜的分析系統。研究人員開發了一種機器學習演算法,可以針對奈米針從細胞中蒐集脂質、蛋白質及mRNA等所謂的「分子指紋」進行分析,精準區分出哪些是健康組織,哪些是不同類型的腫瘤組織,而哪些又是組織壞死的區域。

他們以23個人類腦腫瘤樣本進行測試,機器學習演算法的分類準確率達7175%,和傳統切片分析的表現差不多;至於奈米針在確定腫瘤分級的表現,也和傳統組織切片相當。

更重要的是,奈米針可以追蹤腫瘤組織對化療的反應,比如某些脂質分子從接受治療的腫瘤中消失,但仍存在於未接受治療的組織中,可以讓醫師比現有方法更早確定治療是否有效,快速調整治療策略。

/

跨領域開發,使奈米針貼片有望取代傳統切片檢查

這項突破性技術,結合了奈米工程、臨床腫瘤學、細胞生物學和人工智慧等專業領域,且每個領域都帶來重要的工具和觀點,開發出全新非侵入性診斷方法。

奈米針採用和電腦晶片相同的製造技術,可以精確控制奈米針的尺寸及表面特性,且具有可擴展性,未來可整合到繃帶、內視鏡和隱形眼鏡等常見的醫療器材及設備,為監測全身各種類型組織開啟無限可能。 對於無數害怕侵入性切片檢查的人來說,這項技術將會帶給他們無限希望。疾病監測將變得像貼貼片一樣簡單,並且在不損傷組織的情況下,即時追蹤疾病,及早擬訂更個人化的治療方式。

 

本文出處:台灣生醫創新學會