当前,肿瘤治愈率低,生存年限短很大程度上是由于早期检测方法检测成本高、准确率低、速度慢。本文和大家分享一位年轻的科学家——杰克?安德拉卡(Jack Andraka),美国马里兰州克朗斯维尔市一名普通中学生,在安德拉卡15岁时发明了一种检测胰腺癌方法,仅仅用试纸对尿液或血液进行检测,就可以发现样本提供者是否患有早期胰腺癌。15岁少年是如何发明“测癌试纸”的?
15岁少年和他的“测癌试纸”
故事从杰克?安德拉卡一位如叔叔一般的亲人因罹患胰腺癌去世开始。安德拉卡认为,要是叔叔的癌症能够早一些被发现,结果可能就不会这样了。悲痛之下,这位15岁的少年开始从网络上查找资料,希望能够找到应用于胰腺癌早期筛查的准确而实用的方法。
在上网查看了一堆论文后,安德拉卡终于从一份科普杂志上读到了一篇关于碳纳米管的文章,这让他产生了灵感。他开始通过网络做进一步研究,比如去专业的数据库查资料。安德拉卡利用一个涵盖超过 8000 种蛋白酶的数据库,在里面寻找目标,经过 4000 次寻找,终于找到了一种合适的蛋白酶:间皮素。
为什么要选择这种蛋白酶呢?因为这种糖蛋白虽然很普通,但一旦患上胰腺癌、肺癌或是卵巢癌,血液中间皮素的含量就会异常高,并且在患病早期就能被发现。而如果发现得足够的早,此时患者的生存率几乎是 100 %.但要如何在血液里排他性地检测间皮素?之前所说的那篇关于碳纳米管的论文让他找到了解决方法,那就是抗体。每一种蛋白都有特定的抗体相对应,可以通过检测抗体来发现间皮素。
最终,他通过一年的时间,用“间皮索”抗体和碳纳米管制成了一种特殊材料,然后覆盖在普通滤纸上,做成一种“测癌试纸”.
碳纳米管能使“测癌试纸”具有导电性,当测试者将一滴血液滴到这种“测癌试纸”上后,如果血液中拥有“间皮素”,那么将会和抗体结合,从而使抗体膨胀增大;如果血液中拥有的“间皮素”更多,将会使更多的抗体膨胀,从而能够改变碳纳米管的电子性能,使碳纳米管的导电性和电子信号变得更弱,而这种改变将可以通过“测癌试纸”上的生物感应信号显示出来。所以测试者只需提供一滴血进行测试,通过试纸上的一些色调变化,就能精确测出自己血液中的“间皮素”含量程度。
求助科学家连连遭拒
然而一开始,由于安德拉卡没有高科技实验工具来制造这种“碳纳米管”试纸,以及检测他的神奇测癌方法,所以杰克只好向多名美国科学家求助,希望他们能让他使用实验室来优化和验证他的神奇测癌方法。
虽然安德拉卡在邮件中详细的介绍了自己的检测原理、项目计划、预算和时间表等,并在网上搜了一堆正在做相关研究的教授的联系方式,给 200 名教授写了信,却收到 199 个教授的拒绝信,只有一个教授回“有可能”.那个教授是霍普金斯大学病理学和肿瘤学教授阿尼邦?梅特尔(Anirban Maitra)。
之后的七个月,安德拉卡一直在约翰?霍普金斯大学的实验室里验证和改进他的“测癌试纸”,而阿尼邦?梅特尔教授显然也给了他极大的帮助。而安德拉卡也在约翰?霍普金斯大学中的实验证明,他的神奇测癌方法不但完全可行,并且几乎比现在所有的癌症测试方法都更加先进和快速。
或改写抗癌史
目前许多美国科学家都已经认同安德拉卡的神奇发明,还有人宣称这项医学发明甚至有望改变整个医学史的进程。
据了解,用安德拉卡的神奇测癌法检测一次血液的成本,只需3美分,并且5分钟就能得知测试结果,而测癌精确度更是超过90%,要比目前医学界流行的检测方法速度快上168倍、价格便宜26667倍,并且敏感度和有效度更是高达400倍!
不过更令医学界深感兴奋的是,安德拉卡发明的简单测癌方法可以用来检测其他各种癌症,因为只需对这种神奇“测癌试纸”上的检测材料做些不同的改变,就能轻易检测出各种不同癌症的生物标记。
“癌症试纸”不断涌现
2014年5月,日本冈山大学一个研究小组表示他们根据日本人体质开发出一种更高精度检测幽门螺杆菌的新试剂,并已获得了厚生劳动省的批准,有望帮助防止胃癌和胃溃疡等胃病,这一种试剂也被称为“癌症试纸”.
即使在现代医学技术如此发达的今天,人们仍然摆脱不了谈“癌”色变的心理。实际上,据世界卫生组织(WHO)专家预测,癌症确实将成为威胁人类生命的头号***。大家都知道,目前癌症致死率之所以高得惊人,主要是因为肿瘤细胞具有转移能力,约90%癌症病人的死亡源于肿瘤的转移。这也意味着早期的治疗干预可以提高癌症治疗效果,因而,早期诊断对于提升癌症病人生存率具有极其重要的意义。“癌症试纸”的出现对于早期诊断意义重大。
与此同时,从安德拉卡的故事我们可以发现,创新发明这件事,与学历、才能、年龄无关。勇敢一些,不必害怕。安德拉卡的发明之路让我们看到了创新创造要对事物有追求的欲望,更需要坚持不懈的精神。
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