【科技成果推介】——呼吸肺癌检测仪



项目背景


2019年1月,国家癌症中心发布最新一期2015年的全国癌症统计数据,显示中国常见的恶性肿瘤为肺癌、胃癌、结直肠癌、肝癌和女性乳腺癌等,前10位发病约占全部恶性肿瘤新发病例的76.70%。肺癌、肝癌、胃癌、食管癌和结直肠癌等是主要的肿瘤死因,前10位死亡约占全部恶性肿瘤死亡病例的83.00%。肺癌不论发病率还是死亡率都居首位,2015年我国新发肺癌病例约为78.7万例,发病率为57.26/10万,因肺癌死亡人数约63.1万例,死亡率为45.87/10万。


从肺癌检测整条产业链的市场竞争格局来看,当前上游检测设备市场基本被Illumina、Thermo Fisher等国外公司垄断,未来国产技术替代成为该行业发展的主要趋势之一。检测仪具有较高技术壁垒,由于检测仪为一次性销售、使用时间长,检测仪的销售依赖于中下游需求的推动,预计上游肺癌检测仪市场会保持稳定增长。中下游的服务商通过检测技术转化和应用场景开发,挖掘下游的检测需求,从而带动上游市场增长,在产业链中的价值不断凸显。



图1 中国恶性肿瘤死亡与发病前十位

项目简介


本项目研发的呼吸肺癌检测仪由微阵列芯片、微分析系统、光学信号采集、转化系统、信号的分析处理与显示系统、嵌入式系统、微控制系统及数据库的集成。


该系统选择具有特异性分子识别作用的分子,构建卟啉微传感阵列,以卟啉微传感阵列与被测物分子相互作用显示的特异光谱响应机制,将新型生化芯片与MEMS技术结合,实现对被测物的选择性分子识别,在肺癌筛查早期预警与防治等方面都具有广泛的应用前景。


图2  呼吸肺癌检测仪整体框架图


图3  呼吸肺癌检测仪样机

技术优势


1.该项技术可实现肺癌重大疾病无创快速筛查检测。检测结果具有特异性识别的“分子指纹图谱”效果。与市面上的肺癌检测的方式主要包括痰脱落细胞学检测、PAT CT检测、CT检测、纵切片检测及基因检测等方式相比,呼吸肺癌检测仪可以实现快速检查,而不需要实验室环境,以可视化传感芯片与检测系统实现全新的非侵入式肺癌早期筛查方式,克服了传统方法的弊端。


2.据目前实验样机测试,肺癌检测准确率可达60%以上,具备良好的常规体检应用性。

3.本技术可同样用于环境气体的安全检测,与当前气体检测方法相比,如电化学法采用的气体传感器容易老化,气相色谱法需要对待测气体进行多次采样,操作复杂,检测耗时长,不利于现场实时监测,而卟啉传感器由于光敏特效好、响应速度快、性能稳定,采用光谱技术可以检测到它的微小变化等优点,成为气体检测的理想传感器。


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