中學生發(fā)明神奇的“測癌試紙”

李忠東

早期診斷 至關(guān)重要

杰克·安德拉卡是美國馬里蘭州克朗斯維爾市一名15歲的普通中學生，正在讀高中一年級。他發(fā)明了一種“測癌試紙”，這種新測試法操作簡單，成本低，準確率高，有望徹底改變這種疾病的治療方法，拯救數(shù)百萬人的生命。

臨床上把胰腺癌分為4期，其中3期和4期屬于晚期。5年的平均生存率非常低，4期的只有4～6個月，3期的平均生存率為6～8個月。只有那些小于1厘米、并且沒有累及胰腺周圍的淋巴結(jié)與血管的胰腺癌，其5年的生存率才有70%～80%，但這種胰腺癌很難在患病初期被診斷出來。有統(tǒng)計說，目前胰腺癌男性發(fā)病率達十萬分之六，女性發(fā)病率達十萬分之四。由于胰腺癌早期難發(fā)現(xiàn)，晚期難以治愈，被稱為“癌中之王”。

2011年10月10日，蘋果公司首席執(zhí)行官史蒂夫·喬布斯死于胰腺癌擴散到其他器官導致呼吸停止。男高音歌唱家帕瓦羅蒂、香港明星沈殿霞和2011年諾貝爾醫(yī)學獎得主拉爾夫·斯坦曼等人的去世都與胰腺癌有關(guān)。

因為發(fā)明新的胰腺癌早期診斷方法，安德拉卡于2012年11月在華盛頓特區(qū)榮獲《史密森雜志》首次頒發(fā)的年度美國青少年成就創(chuàng)意獎。在此之前，這位中學生還摘取了2012年5月在美國匹茲堡舉辦的“2012年英特爾國際科學與工程大獎賽”頂級獎項“戈登·摩爾大獎”的桂冠和單項獎“醫(yī)學及健康科學類獎”的第一名，獲獎學金7.5萬美元。 “戈登·摩爾大獎”由英特爾基金會設(shè)立，以英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人、已退休的董事長兼首席執(zhí)行官戈登·摩爾先生命名。摩爾先生因其著名的“摩爾定律”聞名于世。2012年12月，在美國2012年英特爾科學節(jié)上，杰克又獲得了7.5萬美元的獎學基金，用來獎勵他的發(fā)明和成就。

執(zhí)著追求 攻克癌癥

杰克從一份科普雜志上讀到了一篇關(guān)于碳納米管的文章后，產(chǎn)生了靈感，開始摸索一種發(fā)現(xiàn)早期癌細胞的革命性方法。由于缺少高科技的實驗工具，他在制造和實驗“測癌試紙”的過程中困難重重，所以只好向多名科學家求助，希望能讓自己使用他們的實驗室，以便對早期檢測癌癥的方法進行優(yōu)化和驗證。然而令人難以置信的是，他先后被197名科學家拒絕，有的明確地告訴他這種想法根本行不通。蒼天不負有心人，約翰·霍普金斯大學病理學和腫瘤學教授米班·梅特爾博士慧眼識人才，允許這位執(zhí)著追求的少年在自己的實驗室中進行研究，并且在開發(fā)測試的過程中給以悉心指導。

為了便于測試，杰克首先把人的“間皮素”特異性抗體和導電單壁碳納米管相混合，再把混合物涂敷到普通的過濾紙上，使其具有導電性，然后用掃描顯微鏡確定最佳分層。第二步，添加不同量的“間皮素”細胞培養(yǎng)基，然后對紙張生物傳感器中電勢的變化進行測量。由于特異性抗體與生物標志物結(jié)合并且擴大蔓延，和納米管分離，因此改變了測試紙的電學特性?！伴g皮素”應用得越多，抗體結(jié)合和擴大的范圍就越大，電信號就變得越弱，使科學家能夠精確地測量生物標志物的含量程度。杰克的傳感器成本3美元，每張“測癌試紙”可用于10次測試。

與目前醫(yī)學界流行的檢測方法相比，杰克發(fā)明的“測癌試紙”測試速度快，所需時間只有流行方法的1/168，5分鐘就能得知結(jié)果；價格也便宜，只有它的1/26 667，只需3美分；準確率超過90%。他表示，由于測試及時準確，胰腺癌患者現(xiàn)在可以及時得到治療，因此存活率有可能接近100%，從而震驚了醫(yī)學界。

現(xiàn)在，杰克正在為他發(fā)明的“測癌試紙”申請專利，以便全世界的藥店都可以買到。另外，他還計劃將這個方法大規(guī)模推廣。“我的基本設(shè)想是，‘測癌試紙能擺到每一個家庭的常備醫(yī)藥箱里和食品柜里?！彼赋?，“如果懷疑自己出現(xiàn)了什么異常，就可以馬上使用‘測癌試紙，而且?guī)追昼姾罂吹綑z測結(jié)果，準確判斷自己的身體是否有癌細胞。一旦發(fā)現(xiàn)早期征兆，就立即就醫(yī)將癌細胞徹底地扼殺在萌芽狀態(tài)。這樣你自己就是半個醫(yī)生了。”