柔性傳感器可測量皮下腫瘤變化

科技日報實習記者 張佳欣

美國斯坦福大學和佐治亞理工學院的工程師發明了一種小型自主設備，它帶有一個可伸展的柔性傳感器，可附着在皮膚上，測量下方腫瘤大小的變化。這款由電池供電的非侵入性設備具有10微米的信號靈敏度，只需按下按鈕，即可將結果無線即時傳輸到智能手機應用程序中。

研究人員説，這一“測量腫瘤的靈活自主傳感器”（FAST）代表了一種全新的、快速、廉價、便攜和準確的方法來測試抗癌藥物的療效。長遠來看，它可能會給癌症治療指明新方向。FAST傳感器可在分鐘尺度上檢測腫瘤體積的變化，而卡尺和生物發光測量通常需要長達數週的觀察期才能測出腫瘤大小的變化。

FAST由一種靈活且可伸展的皮膚狀聚合物組成，其中包括一層嵌入的黃金電路。這個傳感器連接到一個小型電子揹包上。該設備測量薄膜上的張力（拉伸或收縮的程度），並將數據傳輸到智能手機。使用FAST揹包，與腫瘤大小消退有關的潛在療效可被迅速而準確地判定，或快速跟蹤以供進一步研究。

研究人員説，新設備至少有3個顯著的進步。首先，它提供持續的監測，因為傳感器與鼠標物理連接，並在整個實驗期間保持在原位；其次，柔性傳感器包裹着腫瘤，因此能夠測量用其他方法難以辨別的形狀變化；第三，FAST既是自主的，也是非侵入性的。它與皮膚相連，與創可貼、電池操作和無線連接無異。鼠標可自由移動，不受設備或電線阻礙，科學家無需在放置傳感器後主動操作鼠標。FAST揹包也可重複使用，組裝成本只需60美元左右，幾分鐘內就能連接到鼠標上。

“這是一個看似簡單的設計。”這項研究的第一作者、斯坦福工程學院鮑哲南實驗室的博士後、現任佐治亞理工學院助理教授的亞歷克斯·艾布拉姆森説，“但製藥和腫瘤界應該會對這些優勢非常感興趣。FAST是自動化的，可以大大加快速度，而且能降低癌症治療篩選過程的成本。”