當前,腫瘤治愈率低,生存年限短很大程度上是由于早期檢測方法檢測成本高、準確率低、速度慢。本文和大家分享一位年輕的科學家——杰克?安德拉卡(Jack Andraka),美國馬里蘭州克朗斯維爾市一名普通中學生,在安德拉卡15歲時發明了一種檢測胰腺癌方法,僅僅用試紙對尿液或血液進行檢測,就可以發現樣本提供者是否患有早期胰腺癌。15歲少年是如何發明“測癌試紙”的?
15歲少年和他的“測癌試紙”
故事從杰克?安德拉卡一位如叔叔一般的親人因罹患胰腺癌去世開始。安德拉卡認為,要是叔叔的癌癥能夠早一些被發現,結果可能就不會這樣了。悲痛之下,這位15歲的少年開始從網絡上查找資料,希望能夠找到應用于胰腺癌早期篩查的準確而實用的方法。
在上網查看了一堆論文后,安德拉卡終于從一份科普雜志上讀到了一篇關于碳納米管的文章,這讓他產生了靈感。他開始通過網絡做進一步研究,比如去專業的數據庫查資料。安德拉卡利用一個涵蓋超過 8000 種蛋白酶的數據庫,在里面尋找目標,經過 4000 次尋找,終于找到了一種合適的蛋白酶:間皮素。
為什么要選擇這種蛋白酶呢?因為這種糖蛋白雖然很普通,但一旦患上胰腺癌、肺癌或是卵巢癌,血液中間皮素的含量就會異常高,并且在患病早期就能被發現。而如果發現得足夠的早,此時患者的生存率幾乎是 100 %.但要如何在血液里排他性地檢測間皮素?之前所說的那篇關于碳納米管的論文讓他找到了解決方法,那就是抗體。每一種蛋白都有特定的抗體相對應,可以通過檢測抗體來發現間皮素。
最終,他通過一年的時間,用“間皮索”抗體和碳納米管制成了一種特殊材料,然后覆蓋在普通濾紙上,做成一種“測癌試紙”.
碳納米管能使“測癌試紙”具有導電性,當測試者將一滴血液滴到這種“測癌試紙”上后,如果血液中擁有“間皮素”,那么將會和抗體結合,從而使抗體膨脹增大;如果血液中擁有的“間皮素”更多,將會使更多的抗體膨脹,從而能夠改變碳納米管的電子性能,使碳納米管的導電性和電子信號變得更弱,而這種改變將可以通過“測癌試紙”上的生物感應信號顯示出來。所以測試者只需提供一滴血進行測試,通過試紙上的一些色調變化,就能精確測出自己血液中的“間皮素”含量程度。
求助科學家連連遭拒
然而一開始,由于安德拉卡沒有高科技實驗工具來制造這種“碳納米管”試紙,以及檢測他的神奇測癌方法,所以杰克只好向多名美國科學家求助,希望他們能讓他使用實驗室來優化和驗證他的神奇測癌方法。
雖然安德拉卡在郵件中詳細的介紹了自己的檢測原理、項目計劃、預算和時間表等,并在網上搜了一堆正在做相關研究的教授的聯系方式,給 200 名教授寫了信,卻收到 199 個教授的拒絕信,只有一個教授回“有可能”.那個教授是霍普金斯大學病理學和腫瘤學教授阿尼邦?梅特爾(Anirban Maitra)。
之后的七個月,安德拉卡一直在約翰?霍普金斯大學的實驗室里驗證和改進他的“測癌試紙”,而阿尼邦?梅特爾教授顯然也給了他極大的幫助。而安德拉卡也在約翰?霍普金斯大學中的實驗證明,他的神奇測癌方法不但完全可行,并且幾乎比現在所有的癌癥測試方法都更加先進和快速。
或改寫抗癌史
目前許多美國科學家都已經認同安德拉卡的神奇發明,還有人宣稱這項醫學發明甚至有望改變整個醫學史的進程。
據了解,用安德拉卡的神奇測癌法檢測一次血液的成本,只需3美分,并且5分鐘就能得知測試結果,而測癌精確度更是超過90%,要比目前醫學界流行的檢測方法速度快上168倍、價格便宜26667倍,并且敏感度和有效度更是高達400倍!
不過更令醫學界深感興奮的是,安德拉卡發明的簡單測癌方法可以用來檢測其他各種癌癥,因為只需對這種神奇“測癌試紙”上的檢測材料做些不同的改變,就能輕易檢測出各種不同癌癥的生物標記。
“癌癥試紙”不斷涌現
2014年5月,日本岡山大學一個研究小組表示他們根據日本人體質開發出一種更高精度檢測幽門螺桿菌的新試劑,并已獲得了厚生勞動省的批準,有望幫助防止胃癌和胃潰瘍等胃病,這一種試劑也被稱為“癌癥試紙”.
即使在現代醫學技術如此發達的今天,人們仍然擺脫不了談“癌”色變的心理。實際上,據世界衛生組織(WHO)專家預測,癌癥確實將成為威脅人類生命的頭號***。大家都知道,目前癌癥致死率之所以高得驚人,主要是因為腫瘤細胞具有轉移能力,約90%癌癥病人的死亡源于腫瘤的轉移。這也意味著早期的治療干預可以提高癌癥治療效果,因而,早期診斷對于提升癌癥病人生存率具有極其重要的意義。“癌癥試紙”的出現對于早期診斷意義重大。
與此同時,從安德拉卡的故事我們可以發現,創新發明這件事,與學歷、才能、年齡無關。勇敢一些,不必害怕。安德拉卡的發明之路讓我們看到了創新創造要對事物有追求的欲望,更需要堅持不懈的精神。