“感知科技主动应对人口老龄化——2024启明星论坛”近日在复旦大学举行，50多位来自科技界、产业界、风投界等领域的专家学者和学生参会，其中近半数是上海市科创启明星协会“星友”。
论坛上，上海交通大学感知科学与工程学院长聘教轨副教授、博士生导师金涵介绍了“呼气式肿瘤无创早筛技术与仪器”的研究进展。“今后，我们有望在家里吃一颗药，吹一口气，就能在肿瘤早期查出肺癌、胃癌、肝癌、结肠癌、肾癌等多种癌症。”
诱导呼气式泛癌早筛获三国专利
在论坛的报告环节，6位学者分别从社会伦理、老年人健康监测、柔性材料和传感器件研发等角度介绍了自己的研究进展。金涵博士报告的题目是《呼气式肿瘤无创早筛技术与仪器》。据介绍，这种技术源于美国和以色列，即通过检测人呼出的气体成分，诊断被测对象是否患有癌症或其他疾病。虽然听起来有点“玄”，但呼气式肿瘤无创早筛技术是有科学依据的，因为恶性肿瘤会导致周边器官代谢出现异常，使肿瘤患者呼出的气体中一些成分的浓度发生显著变化。
金涵副教授在2024启明星论坛上做报告。
金涵在以色列理工学院做博士后研究时，师从霍萨姆·海克教授，海克教授在这个研究领域深耕了20多年。回国后，金涵带领团队开始了独立研究。在他看来，呼气式肿瘤早筛技术与传统的肿瘤诊断技术相比，虽然有无创、分析过程简单、适合普及到家庭等优势，但存在一些明显的短板，如采样易被污染；检测标志物因人而异，会受到年龄、性别、人种等因素影响，更会受抽烟、喝酒等个人习惯干扰。
针对这些短板，金涵团队开展了一项国际首创研究。经过5年探索，他们已研发出“诱导呼气式泛癌精准早筛技术”，并获得了中、美、英三国发明专利授权。
所谓“诱导呼气式”，是指他们从植物中提取出一种天然化合物，这种化合物进入人体后会与肿瘤代谢产生的酶反应，并产生诱导呼气标志物，从而被装有高精度气体传感器的手持式早筛仪检测到。与传统的呼气式肿瘤早筛技术相比，“诱导呼气式泛癌精准早筛技术”能消除干扰因素，让“吹口气查癌症”变得更精准。
微型气体传感器（左）和手持式早筛仪
小鼠实验显示特异性高达94.3%
这个在科技“无人区”探索的团队做了400多只小鼠实验。研究显示，荷瘤小鼠呼出的气体中，诱导呼气标志物的浓度显著升高，肿瘤大小与诱导呼气标志物的浓度呈线性关系，而且特异性高达94.3%。这种筛查技术具有“泛癌”属性，适用于肺癌、胃癌、肝癌、结肠癌、肾癌等多种癌症，尚未观察到炎症等共存疾病对肿瘤筛查的干扰。此外，在天然化合物型诱导药物的小鼠、大鼠毒理学测试中，尚未发现毒副作用。
目前，金涵团队根据动物实验写的论文已得到国际知名科学期刊《自然·通讯》编辑的认可，进入了同行评议阶段。
荷瘤小鼠呼出的气体中，诱导呼气标志物的浓度显著升高，肿瘤大小与诱导呼气标志物的浓度呈线性关系。
谈及创新成果的未来应用，这位启明星协会“星友”表示，希望得到风投机构或生物医药企业的投资，以开展“诱导呼气式泛癌精准早筛技术”的灵长类动物实验和临床试验，这样才有望通过国家药监局的相关审评，把实验室成果转化为进入千家万户的产品。“这种泛癌早筛技术的市场潜力非常大，进入家庭后，人们可以每个季度或每半年呼口气，进行泛癌检测。”金涵说，“手持式早筛仪和单次呼气检测的成本是很低的，适合推广，为百姓生命健康护航。”
彭慧胜院士在2024启明星论坛上致辞。
本届论坛由上海市科创启明星协会、复旦大学化学系和上海市分子催化和功能材料重点实验室主办。中国科学院院士、复旦大学科学技术研究院院长彭慧胜表示，启明星是上海科技界的知名品牌，为青年科研人员提供了重要支撑。2024启明星论坛的主题对上海未来发展很有意义，让科技界、产业界和风投界人士共同思考：如何更好地通过传感器件的发展来提高老年人生活质量？“我们必须依靠科技创新来应对人口老龄化问题，传感器技术是其中的关键一环。这是面向人民生命健康的重大任务，它的产业潜力也不可小觑。”启明星协会秘书长顾庆生说。