May 13, 2024
by Acoustical Society of America
超聲成像是一種有價值的非侵入性方法來發現和監測癌性腫瘤。然而，關於癌症的許多最關鍵的信息，如特定的細胞類型和突變，無法從成像中得知，需要進行侵入性和破壞性的活檢。一個研究小組開發了一種利用超聲波以更溫和的方式提取這些遺傳信息的方法。
在阿爾伯塔大學，由羅傑·澤普 (Roger Zemp) 領導的團隊探索了強超聲波如何從細胞中釋放疾病的生物指標或生物標誌物。這些生物標誌物，如 miRNA、mRNA、DNA 或其他基因突變，可以幫助識別不同類型的癌症並為後續治療提供指導。
Zemp 將於美國東部時間 5 月 13 日星期一上午 8:30 在美國聲學學會和加拿大聲學協會聯合會議期間展示此項工作，會議將於 5 月 13 日至 17 日在加拿大安大略省渥太華市中心的 Shaw 中心舉行。
“超聲波的曝光水平高於成像水平，可以在細胞膜上形成微小的孔隙，然後安全地重新密封，”Zemp 說。“這個過程被稱為聲孔效應。聲孔效應形成的孔隙以前用於將藥物送入細胞和組織。在我們的案例中，我們關心的是釋放細胞內容物以進行診斷。”
超聲波將細胞中的生物標誌物釋放到血液中，使其濃度增加到足以被檢測到的水平。使用這種方法，腫瘤學家可以檢測癌症並監測其進展或治療，而無需進行痛苦的活檢。相反，他們可以使用血液樣本，這更容易獲得，也更便宜。
“超聲波可以將血液樣本中這些基因和囊泡生物標誌物的水平提高 100 多倍，”Zemp 說道。“我們能夠檢測到腫瘤特異性突變組，現在還能檢測到血液樣本中無法檢測到的表觀遺傳突變。”
這種方法不僅能成功檢測生物標誌物，而且與傳統測試相比價格更低。
“我們還發現，我們可以進行超聲輔助血液檢測，以單細胞靈敏度尋找血液樣本中的循環腫瘤細胞，而價格與 COVID 檢測相當，”Zemp 說。“這比目前的方法便宜得多，目前的方法每次檢測的費用約為 10,000 美元。”
該團隊還展示了利用強超聲波液化小塊組織用於生物標誌物檢測的潛力。液化組織可以從血液樣本中取出，也可以通過細針注射器取出，與破壞性的芯針相比，這是一種更舒適的選擇。
更便捷的癌症檢測技術不僅有助於更早發現和治療，還能讓醫生采取更靈活的治療方法。他們可以確定某些療法是否有效，而無需承擔重複活檢通常帶來的風險和費用。
Zemp 表示：“我們希望我們的超聲波技術能夠為臨床醫生提供一種新型的細胞和組織分子讀數，同時最大程度減少不適，從而使患者受益。”
