細(xì)胞可以產(chǎn)生獨(dú)特的電信號。這些信號可以與各種癌癥相關(guān)聯(lián)，例如乳腺癌、肺癌、肝癌、腦癌、胰腺癌和前列腺癌，這意味著它們可以用作早期癌癥診斷的指標(biāo)。因此，使用電信號作為癌癥治療的指標(biāo)和目標(biāo)可能會改善癌癥患者的預(yù)后。來自 SUTD 和 A*STAR 生物信息學(xué)研究所的一組研究人員正在開發(fā)一種用于檢測乳腺癌細(xì)胞的傳感器，因?yàn)榭梢栽谶@些細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)強(qiáng)電信號。

乳腺癌是全球主要的死亡原因。通過做出健康的選擇，如正確飲食、保持活躍和不吸煙，可以降低患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)。盡早識別那些有風(fēng)險(xiǎn)的人以進(jìn)行相關(guān)的治療和醫(yī)學(xué)治療至關(guān)重要。因此，檢測來自乳腺癌細(xì)胞的信號引起了生物醫(yī)學(xué)界的關(guān)注，從而導(dǎo)致了廣泛的傳感方法(如電子生物傳感器)的研究和開發(fā)。當(dāng)前的傳統(tǒng)生物傳感方法可能需要大量癌細(xì)胞才能成功檢測。因此，需要一種用于乳腺癌早期診斷的低癌細(xì)胞數(shù)量傳感過程。

新加坡研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種用于檢測乳腺癌細(xì)胞的組合電流二維材料傳感器。這種超靈敏傳感器能夠檢測到創(chuàng)紀(jì)錄的低數(shù)量癌細(xì)胞的電信號。

這是首次使用二維材料來識別乳腺癌細(xì)胞的電信號。二維材料屬于一類由幾層原子組成的納米材料。由于其獨(dú)特的電子特性，它們在各個(gè)領(lǐng)域都引起了極大的興趣。

首席研究員、SUTD 助理教授 Desmond Loke 博士說：“二維材料一直是最近活躍研究的主題，并被用于廣泛的應(yīng)用，包括生物傳感。在這項(xiàng)工作中，我們結(jié)合了二硫化鉬 (MoS 2 )帶有電流的納米片，為生物傳感領(lǐng)域帶來了一系列新的可能性。”

根據(jù)計(jì)算機(jī)模擬的結(jié)果，研究人員發(fā)現(xiàn)，由嵌入的 2D 材料引起的癌細(xì)胞膜的破裂和 2D 材料片的最終角度導(dǎo)致了電阻的增加。由于電流沿 2D 材料片流動，因此 2D 材料片的傾斜會擾亂沿細(xì)胞膜的電流流動。此外，提取的細(xì)胞膜成分可能會增加納米片和細(xì)胞膜之間的電阻，充當(dāng)絕緣體并阻礙電流流動。

“我們發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的電子傳感器相比，該傳感器可以檢測到電信號，癌細(xì)胞減少約 70%。” 洛克評論道。

“我們的研究提供了開發(fā)用于檢測乳腺癌的新的傳感器的方式細(xì)胞，而且這種靈敏的檢測方法能夠促進(jìn)乳房的機(jī)會癌癥患者生存期”洛克博士補(bǔ)充說。