超声成像提供了一种有价值的非侵入性方法来发现和监测癌性肿瘤。然而，关于癌症的许多最关键的信息，例如特定的细胞类型和突变，无法通过成像获得，需要进行侵入性和破坏性的活检。一个研究小组开发了一种利用超声波以更温和的方式提取这些遗传信息的方法。
在阿尔伯塔大学，由 Roger Zemp 领导的团队探索了强超声波如何从细胞中释放疾病的生物指标或生物标志物。这些生物标志物，如 miRNA、mRNA、DNA 或其他基因突变，可以帮助识别不同类型的癌症并为后续治疗提供信息。Zemp 将于美国东部时间 5 月 13 日星期一上午 8:30 在美国声学学会和加拿大声学协会联合会议期间展示这项工作，会议将于 5 月 13 日至 17 日在加拿大安大略省渥太华市中心的 Shaw 中心举行。
“超声波的暴露水平高于成像水平，可以在细胞膜上形成微小的孔隙，然后安全地重新密封，”Zemp 说。“这个过程被称为声孔效应。声孔效应形成的孔隙以前用于将药物送入细胞和组织。在我们的案例中，我们关心的是释放细胞内容物以进行诊断。”
超声波将细胞中的生物标志物释放到血液中，使其浓度增加到足以被检测到的水平。使用这种方法，肿瘤学家可以检测癌症并监测其进展或治疗，而无需进行痛苦的活检。相反，他们可以使用血液样本，这更容易获得，也更便宜。
“超声波可以将血液样本中这些基因和囊泡生物标志物的水平提高 100 多倍，”Zemp 说道。“我们能够检测到肿瘤特异性突变组，现在还能检测到血液样本中无法检测到的表观遗传突变。”
这种方法不仅能成功检测生物标志物，而且与传统测试相比价格更低。
“我们还发现，我们可以进行超声辅助血液检测，以单细胞灵敏度寻找血液样本中的循环肿瘤细胞，而价格与 COVID 检测相当，”Zemp 表示。“这比目前的方法便宜得多，目前的方法每次检测的费用约为 10,000 美元。”
该团队还展示了利用强超声波液化小块组织用于生物标志物检测的潜力。液化组织可以从血液样本中取出，也可以通过细针注射器取出，与破坏性的芯针相比，这是一种更舒适的选择。
更便捷的癌症检测技术不仅有助于更早发现和治疗，还能让医生采取更灵活的治疗方法。他们可以确定某些疗法是否有效，而无需承担重复活检通常带来的风险和费用。
Zemp 表示：“我们希望我们的超声波技术能够为临床医生提供一种新型的细胞和组织分子读数，同时最大程度减少不适，从而使患者受益。”