蜜蜂透過氣味展示偵測肺癌的潛力

一項突破性研究展示出蜜蜂具有偵測肺癌氣味的非凡能力。這一發現可能為創新和有效的早期疾病檢測方法開辟新途徑。這項研究由美國一所大學的研究人員進行。

研究團隊利用蜜蜂敏銳的嗅覺系統研究其對與肺癌相關的不同氣味的反應。通過將電極連接到蜜蜂的大腦,並將模擬肺癌患者呼吸的合成氣味暴露給它們,研究人員能夠記錄顯示出癌症相關氣味存在的獨特神經模式。

研究人員解釋說,當蜜蜂暴露於癌性氣味時,它們表現出明顯且特定的神經反應,這些反應與其對健康呼吸模擬的反應顯著不同。這種能力超越了目前機械氣味感測技術的能力,凸顯了生物學在辨別微小氣味混合物差異方面的獨特能力。

這項研究建立在以往研究的基礎上,該研究顯示動物能夠通過氣味偵測疾病。然而,使用蜜蜂代表了一種新的方法,因其精確的神經反應,可能會在臨床設置中簡化早期檢測過程。

實驗設置包括使用3D打印的塑料束帶固定蜜蜂,並進行精確的大腦手術,將電極連接到處理氣味的區域。然後,將含有各種氣味混合物的合成空氣泡送到蜜蜂的觸角進行分析,包括那些典型於肺癌患者呼吸的氣味。

實驗結果令人鼓舞,蜜蜂成功地以至少93%的準確率區分了來自健康個體和患有肺癌個體的呼吸樣本。進一步的測試涉及從肺細胞培養中收集的空氣樣本,蜜蜂還能準確識別癌細胞釋放的氣味與健康細胞之間的差異。

展望未來,研究團隊計劃通過在實際癌症患者身上測試基於蜜蜂的氣味偵測來推進他們的研究。儘管承認蜜蜂的大腦健康限制了其有效性的持續時間,但團隊對使用這些自然氣味感測器進行實時、高通量測試的潛力持樂觀態度。

總之,這項研究為利用蜜蜂的固有能力在醫學診斷中開闢了新途徑,可能會通過一種受自然啟發的方法,徹底改變早期癌症檢測方法。

參考文章

Parnas, M., McLane-Svoboda, A. K., Cox, E., McLane-Svoboda, S. B., Sanchez, S. W., Farnum, A., Tundo, A., Lefevre, N., Miller, S., Neeb, E., Contag, C. H., & Saha, D. (2024). Precision detection of select human lung cancer biomarkers and cell lines using honeybee olfactory neural circuitry as a novel gas sensor. Biosensors & Bioelectronics/Biosensors & Bioelectronics (Online), 261, 116466. https://doi.org/10.1016/j.bios.2024.116466

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