“电子鼻”能准确地嗅出难以察觉的癌症

根据宾夕法尼亚大学和宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员的一项新研究，一种基于气味的检测，嗅出血液样本中发出的蒸汽，能够区分良性、胰腺癌和卵巢癌细胞，准确率高达95%。

研究结果表明，宾夕法尼亚大学开发的工具——使用人工智能和机器学习来破译血浆样本中细胞释放的挥发性有机化合物(VOCs)的混合物——可以作为一种非侵入性方法来筛查难以检测的癌症，如胰腺癌和卵巢癌。

这项研究结果将于6月4日由宾夕法尼亚大学艺术与科学学院物理学和天文学教授Rebecca W. Bushnell博士(A. T. Charlie Johnson)在美国临床肿瘤学会年度会议上发表。摘要:5544）.

约翰逊说:“这是一项早期研究，但结果非常有希望。”“数据显示，我们可以在晚期和早期识别出这些肿瘤，这是令人兴奋的。如果开发得当临床这可能是一项在标准抽血中进行的测试，可能是你年度体检的一部分。”

合著者包括Erica L. Carpenter博士，循环肿瘤材料实验室主任，佩雷尔曼医学院研究助理教授，Janos Tanyi博士，妇产科助理教授，Cynthia Otto博士，DVM博士，工作犬中心主任，宾夕法尼亚大学兽医学院(Penn Vet)教授。已故莫奈尔化学感官中心的乔治·普雷蒂博士也是合著者。

宾夕法尼亚大学的研究团队目前正在与VOC Health合作，将该设备商业化，用于研究和临床应用。

电子嗅觉系统——“电子鼻”——配备了经过校准的纳米传感器，以检测所有细胞释放的挥发性有机化合物的成分。研究人员先前的研究表明，VOCs从组织和血浆中释放卵巢癌患者与从患有良性肿瘤。

93例患者中，其中20例患者卵巢癌对20名患有良性卵巢肿瘤的患者和20名年龄匹配的无癌症对照组，以及13名胰腺癌患者，10名良性胰腺疾病患者和10名对照组，蒸汽传感器将VOCs与卵巢癌区分开来，准确率为95%胰腺癌准确率高达90%。该工具还正确识别了所有早期癌症患者(共8名)。

该技术的模式识别方法类似于人们自己的嗅觉工作方式，即一种独特的化合物混合物告诉大脑它在闻什么。该工具经过训练和测试，以确定与癌细胞和健康细胞更相关的VOC模式血液样本在20分钟以内。

该团队与VOC Health首席执行官兼首席创新官Richard Postrel的合作，也将检测速度提高了20倍。

Postrel说:“与物理和天文系、佩雷尔曼医学院和宾夕法尼亚大学兽医学院的研究人员合作，使我们能够完善和整合我们自己的创新——加速商业化进程。”“能够从液体和蒸汽中检测癌症的商业设备的初始原型很快就会准备好，并将提供给宾夕法尼亚大学的研究人员，以进一步开展工作。”

在与VOC Health的相关努力中，Johnson和他的合作研究员Benjamin Abella，医学博士，急诊医学教授，获得了美国国立卫生研究院国家推进转化科学中心提供的为期两年，200万美元的拨款，用于开发一种可以检测COVID-19患者签名“气味”的手持设备癌症-本研究应用的检测技术。

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