近(13)日，美國佛羅里達大學與陽明交通大學廖育德教授共組的研究團隊，發表一種低成本、高靈敏度的手持式檢測裝置，能夠快速分析口水樣本中的乳癌生物標記HER2、CA15-3，且檢測極限高過黃金標準5到7個數量級，期望幫助人們盡早發現乳癌。這項研究發表在《Journal of Vacuum Science & Technology B.》。
 
這項生物感測器在設計上，使用了廣泛可取得的元件，例如商業上可取得的試紙(如同常見的血糖試紙)，並加上了針對HER2、CA15-3的專一性抗體，以及印刷電路板(PCB)、開源軟硬體平台Arduino等。
 
該裝置會透過將唾液樣本引流到裝置內的微流道，並透過試紙和印刷電路板(PCB)上的電極加入電壓脈衝，再藉由電極波動變化得知蛋白質濃度；從試紙得到的訊號，也會被放大、轉化成電子讀數，為使用者提供簡單的檢測結果。
 
其所選定作為生物標記的兩種蛋白質——HER2和CA15-3，現今都能利用酵素連結免疫吸附法(ELISA)，測知其在血中的濃度，且它們的血中濃度，也已知與唾液中的含量有關。
 
HER2是如今最常使用的乳癌標靶之一。其在正常細胞生長與分裂中扮演關鍵角色，但在將近15~20%的乳癌病例中，HER2會過度表現，且與侵略性腫瘤生長、高復發率、預後表現差相關。
 
CA15-3則是在某些乳癌患者血液中，能夠偵測到的腫瘤相關抗原。CA15-3的濃度提升，意味著癌細胞的存在，並可當成是補足其它檢測診斷、或是影像診斷工具的互補性工具，用於監測疾病的惡化。
 
根據人工唾液的測試結果，該裝置對這兩種乳癌生物標記的靈敏度可達 1 fg/ml (1 fg = 10^-15g)，而作為黃金標準的ELISA檢測則是 1~4 ng/ml (1 ng = 10^-9 g)，顯示此裝置的偵測極限，高出黃金標準5到7個數量級。
 
研究團隊也檢測了17份乳癌婦女的唾液樣本、4份健康志願者的唾液樣本，並準確區辨出來自癌症患者的樣本；而在檢查效率上，進行檢測只需要3 ul的唾液，檢測時間少於15毫秒。
 
研究團隊表示，希望能藉由這項裝置，讓人們能夠不受條件限制地進行乳癌篩檢，在早期階段就找出潛在的乳癌指標，並主動管理他們的健康。
 
乳癌在傳統程序上，必須透過乳房攝影(mammography)、核磁共振掃描(MRI scan)和粗針切片檢查診斷，但對於開發中國家來說，這樣的診斷方式可能會有經濟或地域上的限制。若能透過開發出非侵入式的唾液檢查進行癌症篩檢，便能克服這些限制，並為篩檢程序帶來變革。
 
研究團隊表示，他們已經向美國國家衛生院(NIH)提案以獲得進一步研究所需的經費，並在未來進行更大樣本數的測試，以及從方法學上讓準確度(accuracy)更加穩定，最終希望將此產品推向臨床市場。
 
參考資料：
https://www.insideprecisionmedicine.com/topics/oncology/saliva-test-could-revolutionize-breast-cancer-screening/
原始研究：
https://pubs.aip.org/avs/jvb/article/42/2/023202/3262988/High-sensitivity-saliva-based-biosensor-in
 
(編譯 / 吳培安)