利用动物嗅觉诊断癌症技术的研究进展  

The research progress of using the mammalian olfaction for cancer diagnosis

作　　者：庄柳静[1] 周俊[1] 董琪[1] 邹莹畅[1] 胡燕婕[2] 应可净[2] 王平[1] 

机构地区：[1]浙江大学生物传感器国家专业实验室、生物医学工程教育部重点实验室、生物医学工程与仪器科学学院,杭州310027 [2]浙江大学附属邵逸夫医院,杭州310027

出　　处：《科学通报》2013年第15期1369-1378,共10页Chinese Science Bulletin

基　　金：国家自然科学基金重点项目(81027003)资助

摘　　要：肺癌是威胁人类生命健康最主要的恶性肿瘤之一,实现无创、快速的早期肺癌诊断技术对提高患者的生存率有重要的意义.大量研究结果表明,癌症患者的人体代谢气味,如呼出气体、体液以及排泄物中含有健康人不具有的特异性挥发气体.哺乳动物能够辨别并记忆约一万种不同的气味,部分具有异常高灵敏嗅觉系统的哺乳动物能检测到空气中极其痕量的气体分子.因此,动物的嗅觉在缉毒、搜爆、反恐等社会防范方面发挥着重要的作用.目前,国外学者研究发现哺乳动物能够正确区分癌症患者与健康人的代谢气体,并证明了用哺乳动物检测人体呼出气体从而实现肺癌诊断的可行性.本文首先分析了目前肺癌呼出气体的诊断方法,包括气相色谱-质谱联用方法和正在发展中的仿生电子鼻检测方法,在此基础上,本文重点介绍了基于动物嗅觉进行呼出气体检测诊断肺癌的研究现状,并结合我们实验室进行的利用动物嗅球在体检测气味诊断肺癌的研究工作,介绍了基于动物嗅觉检测肺癌的"在体生物电子鼻"研究进展,最后对该领域的发展趋势进行了展望.The high mortality associated with lung cancer is mainly due to late diagnoses.Hence,developing inexpensive and simple methods to enable an early diagnosis is very important.The exhalations of patents with cancer are known to contain volatile organic compounds（VOCs）.VOCs are therefore regarded to be cancer biomarkers.Recently,several studies have shown that trained dogs can be used to detect cancers with high sensitivity and specificity.Dogs are used to detect drugs or explosives due to their extraordinarily sensitive olfactory systems,which have detection thresholds as low as parts per trillion.These findings suggest that mammals could contribute to the screening and detection of lung cancer.Here we summarize the exhaled-breath detection technologies applied for the diagnosis of lung cancer such as gas chromatography-mass spectrometry and e-Nose.We then focus on the detection of lung cancer using trained dogs.Finally,we describe a new exhaled-breath detection technology called ＂bioelectronic Nose＂.

关 键 词：肺癌检测 呼吸诊断 生物电子鼻 嗅觉 

分 类 号：R730.4[医药卫生—肿瘤]