動畫制作『如何檢測癌癥早期癥狀?』健康知識mg動畫科普

分類:醫療健康科普動畫制作    發布時間:2019年11月21日    點擊:60次

南粤36选7开奖号码好彩3 www.xozmwi.com.cn 動畫制作『如何檢測癌癥早期癥狀?』健康知識mg動畫科普:


癌癥早期癥狀mg科普知識動畫制作


出品:科普中國

制作:蔣依婷(蘇州醫工所)

監制:中國科學院計算機網絡信息中心

近期,中科院蘇州醫工所繆鵬課題組提出基于納米熒光調控的比率miRNA傳感策略來檢測早期腫瘤標志物。在體系中添加熒光探針,如果目標miRNA存在,原有的紅色熒光會變成黃色熒光,能較早較準確地檢測出潛在腫瘤風險。相應的研究成果已發表在期刊《Sensors and Actuators B: Chemical》上。

  

  圖片來源:ELSEVIER

  

癌癥很可怕,能不能將它扼殺在“襁褓”中?

2019年1月,國家癌癥中心發布了最新一期的全國癌癥統計數據。與歷史數據相比,癌癥負擔呈持續上升態勢。近10多年來,惡性腫瘤發病率每年保持約3.9%的增幅,死亡率每年保持約2.5%的增幅。其中,肺癌占男性癌癥發病率首位,乳腺癌占女性癌癥發病率首位。隨著社會的發展,女性的肺癌發病率和乳腺癌發病率較以前顯著提高,宮頸癌等婦科腫瘤的發病率明顯下降,目前結腸癌和直腸癌的發病率較之前有所提升。


癌癥早期診斷是一種專門針對癌癥早期患者的診療方法,其目的在于早發現早治療,從而減輕患者的痛苦和精神、經濟負擔。乳腺癌早期治療10年生存率可達90%以上,而晚期乳腺癌的10年生存率不到30%甚至更低。早期癌癥病人治療后,不僅提高了病人的生存率,病人的生存質量也得到了提高,所以控制癌癥,早期診斷很重要。

  

 圖片來源:Veer圖庫

  

如何檢測癌癥早期癥狀?

不同的癌癥,早期診斷方法有差異。食管癌早期診斷的最有效方法是胃鏡檢查,通過胃鏡、超聲內鏡,可以很直觀的看食管的病變部位、病變范圍,從而診斷食管癌。肝癌可以通過檢測腫瘤標記物血清甲胎蛋白(AFP)含量進行早期診斷。由于早期診斷率明顯提高,手術切除率會隨之提高,根據經驗預測的疾病后果亦獲得明顯改善。

  

腫瘤標記物的檢測主要是針對于腫瘤生長過程當中產生的小分子物質,如果濃度異常升高,則高度提示腫瘤存在的可能。在檢測過程中,即使診斷出腫瘤標記物含量結果偏高也需要進一步的完善影像學等方面的檢查,才能明確是否存在腫瘤。

  

單純的腫瘤標記物檢測升高不一定就是腫瘤,還可能受到其他因素的影響,腫瘤標記物的檢測一般需要抽血進行相關指標的檢查。傳統檢測方法是通過免疫學檢測來定量檢測血清中的腫瘤標志物。放射免疫分析(RIA)是利用同位素標記的與未標記的抗原同抗體發生競爭性抑制反應的放射性同位素體外微量分析方法,該方法靈敏度高、特異好,但有時會出現交叉反應、假陽性反應,組織樣品處理不夠迅速等。酶聯免疫吸附測定法(ELISA)是一種檢測體液中微量物質的固相免疫測定方法,其核心就是讓抗體與酶復合物結合,然后通過顯色來檢測,該方法檢測速度快、費用低廉、儀器簡單易攜,但操作過程有些繁瑣,特異性和靈敏性有待提高?;Х⒐餉庖叻治?CLIA)是在以上兩種方法的基礎上改進的一種新方法,將具有高靈敏度的化學發光測定技術與高特異性的免疫反應相結合,無放射性和致畸物質,兼具以上兩種方法的優點,且產品有效期長、對環境無污染、對人體無毒無害,是目前體外診斷試劑檢測方法中的佼佼者,在技術上具有明顯的優勢。

  

中科院蘇州醫工所這次提出的新型熒光檢測方法不僅能保證高靈敏度的檢測,還可用于miRNA在細胞內的原位成像。實驗結果表明,該方法的線性檢測范圍為10-11到10-8 M,最低檢測限濃度為2.8 pM。該方法與其他檢測方法相比具有更快速、靈敏的優勢,當血清樣本中目標miRNA濃度很低時也可以被快速檢測到。

  

圖片來源:Veer圖庫

  

檢測早期腫瘤用miRNA有什么優勢?

微小核糖核酸(miRNA)是一類非編碼小分子RNA,是基因表達的關鍵調節因子。越來越多的報道指出miRNA在調節細胞分化、增殖和凋亡中起到關鍵作用,其異常表達往往發生在病理細胞中。此外,由于miRNA與其他長鏈RNA相比非常穩定,容易識別。因此它們被認為是診斷多種疾病的理想標志物。但是miRNA的相關特性如分子量小,表達量低和序列同源性高等,對高靈敏定量分析帶來巨大挑戰。


此次提出的新型熒光檢測方法利用了變色銀納米簇的熒光特性,可以通過發夾結構DNA序列的打開或關閉而產生顏色變化,將信號生成與放大組合為一個步驟,極大地簡化了程序并縮短了檢測時間。所合成的銀納米簇是以DNA為模板,具有較高的熒光量子產率,光穩定性,可調熒光發射和良好的生物相容性等,有望廣泛應用于光學傳感和生物醫學成像。

  

具體是如何檢測的?

該策略的檢測原理如下圖所示,發夾結構信號探針上形成的銀納米簇顯示紅色發射光,使用發夾結構的捕獲探針和輔助探針在一定的雜交反應后進行靶標識別和信號放大,分離信號探針的A20NC和T20NC區域可以實現顏色由紅變黃的變化。顏色變化代表有靶標miRNA序列的存在,打開的信號探針可以進一步用于與另一個輔助探針雜交,并啟動雜交鏈反應,這有助于提高檢測的靈敏度。


我們可以把信號探針看做交警,把捕獲探針看做路上的違章拍照探頭,輔助探針當做輔警。當不同的車輛(miRNA)通過路口時,正常車輛通過不會有違章拍照;而當有違章車輛(靶標miRNA)通過時會被違章拍照探頭捕獲,從而引起交警和輔警的注意并作出相應的處理(顏色變化)。

  

基于變色銀納米簇和雜交鏈式反應的比率傳感器傳感原理示意圖

  圖片來源:ELSEVIER

  

該成果在針對病人的實際樣本檢測中,首先進行病人血樣的采集,并進行血清的簡單分離和稀釋,然后直接將本方法中使用的幾種序列按比例混合,孵育反應一段時間后,在不同激發波長下進行熒光光譜的采集。隨后分析數據,使用比率型指標對特定miRNA進行定量分析,如果特定miRNA含量越高,則可能患癌癥的概率也越大。


該方法提供了一個通用的檢測平臺,同樣適用于其他癌癥的早期檢測??梢愿薟煌┲⒋嬖詰奶匾煨詍iRNA序列設計相應的信號探針、捕捉探針與輔助探針完成檢測平臺的構建,從而實現多種癌癥早期檢測的目的。

  

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