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6分鐘可揪出10種癌症! 國輻中心新技術獨步全球

2020-10-20 15:06

國輻中心發表「紅外線蠟吸附動力學影像數位技術、首創以石蠟及蜂蠟做為顯影劑標示癌細胞,再用紅外光掃描,最快6分鐘就可以辨識出癌細胞。(記者楊綿傑攝)

〔記者楊綿傑/台北報導〕癌症檢測技術大突破!國家同步輻射研究中心(國輻中心)今發表「紅外線蠟吸附動力學影像數位技術(Infrared Wax Physisorption Kinetics, iR-WPK)」,首創以石蠟及蜂蠟做為顯影劑標示癌細胞,再用紅外光掃描,最快6分鐘就可以辨識出癌細胞,甚至可得知癌前病變及病程發展階段,提早針對疾病做出預防。

人體細胞表面覆蓋著大量的「醣分子結構」,如同裹著一層醣衣,這層醣衣是細胞與外界溝通的重要橋樑。細胞在癌化的過程當中,這層醣衣會產生結構變異,進而造成細胞的功能失調,最終導致人的死亡。因此這層醣衣可作為辨識癌細胞的標記,當醣衣開始出現結構性變化時,就是一個罹癌的重要警訊。

目前醫學上常用的癌症篩檢技術,包含組織病理分析法、質譜學法與酵素連結免疫吸附分析法,這些方法的前處理程序複雜,測定時間需數小時到數天,檢測結果也常有偽陽性與偽陰性等問題,而且這些方法都是破壞性檢測,一旦分析過程失敗,就必須重新採集細胞組織。

首創以石蠟及蜂蠟作為顯影劑

國輻中心副研究員李耀昌說明, iR-WPK技術首創以石蠟及蜂蠟作為顯影劑,來標示穿著變異醣衣的癌細胞,再利用同步輻射紅外光,以非破壞性檢測的方式掃瞄癌細胞,6至15分鐘就可以揪出包括結腸癌、乳癌、胃癌、口腔癌、卵巢癌、子宮頸癌、前列腺癌、皮膚癌、神經內分泌瘤及神經膠質母細胞瘤等10種癌症,及其零期的癌症、癌前病變等,而技術仍在提升中,未來可望少於6分鐘。

李耀昌說,此技術是利用短鍊蠟及長鍊蠟的吸附,去標註正常細胞及癌細胞,所以對於即使是零期的癌組織,也很容易可藉此方式清楚斷定。

對於可能在生理狀況沒有發生甚麼異狀,但被懷疑罹癌患者,就可以透過監控長鍊醣跟短鍊醣的發展消長,去看到疾病發展的方向,進一步做預防。

 

國輻中心開發癌症檢測技術,6分鐘就可測10種癌症及其病程。(記者楊綿傑攝)

   

除了檢測方法外,李耀昌也開發了「智能病理影像分析軟體」(iPathologist),將iR-WPK技術所觀察到的紅外線病理影像,以該軟體進行分析,協助醫師在手術進行中,可以及時且快速的獲得組織病變資訊,給予癌症病患最佳的處置。未來甚至希望結合AI,可以直接斷定內臟的疾病,尤其應用在腎炎、腎病、肝炎等。

此技術在科技部指導下,可配合到政府「深化生技醫療產業與精準醫療」的政策,李耀昌表示,目前已與高醫附屬中和醫院、新竹馬偕、成大醫學院、台南奇美醫院、林口長庚紀念醫院等合作進行臨床驗證,不過要進入到健檢階段,則還有法規等問題,仍有一段路。

而除了癌症外,iR-WPK技術也可以運用在腎臟病的診斷和預後評估。目前正與林口長庚紀念醫院、英國倫敦帝國學院共同合作,成果將有助於慢性腎臟病的防治,並進一步推廣和提升此項技術在預防醫學及國際醫療市場的競爭力。

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