中学生发明神奇的“测癌试纸”

李忠东

早期诊断 至关重要

杰克·安德拉卡是美国马里兰州克朗斯维尔市一名15岁的普通中学生，正在读高中一年级。他发明了一种“测癌试纸”，这种新测试法操作简单，成本低，准确率高，有望彻底改变这种疾病的治疗方法，拯救数百万人的生命。

临床上把胰腺癌分为4期，其中3期和4期属于晚期。5年的平均生存率非常低，4期的只有4～6个月，3期的平均生存率为6～8个月。只有那些小于1厘米、并且没有累及胰腺周围的淋巴结与血管的胰腺癌，其5年的生存率才有70%～80%，但这种胰腺癌很难在患病初期被诊断出来。有统计说，目前胰腺癌男性发病率达十万分之六，女性发病率达十万分之四。由于胰腺癌早期难发现，晚期难以治愈，被称为“癌中之王”。

2011年10月10日，苹果公司首席执行官史蒂夫·乔布斯死于胰腺癌扩散到其他器官导致呼吸停止。男高音歌唱家帕瓦罗蒂、香港明星沈殿霞和2011年诺贝尔医学奖得主拉尔夫·斯坦曼等人的去世都与胰腺癌有关。

因为发明新的胰腺癌早期诊断方法，安德拉卡于2012年11月在华盛顿特区荣获《史密森杂志》首次颁发的年度美国青少年成就创意奖。在此之前，这位中学生还摘取了2012年5月在美国匹兹堡举办的“2012年英特尔国际科学与工程大奖赛”顶级奖项“戈登·摩尔大奖”的桂冠和单项奖“医学及健康科学类奖”的第一名，获奖学金7.5万美元。 “戈登·摩尔大奖”由英特尔基金会设立，以英特尔联合创始人、已退休的董事长兼首席执行官戈登·摩尔先生命名。摩尔先生因其著名的“摩尔定律”闻名于世。2012年12月，在美国2012年英特尔科学节上，杰克又获得了7.5万美元的奖学基金，用来奖励他的发明和成就。

执着追求 攻克癌症

杰克从一份科普杂志上读到了一篇关于碳纳米管的文章后，产生了灵感，开始摸索一种发现早期癌细胞的革命性方法。由于缺少高科技的实验工具，他在制造和实验“测癌试纸”的过程中困难重重，所以只好向多名科学家求助，希望能让自己使用他们的实验室，以便对早期检测癌症的方法进行优化和验证。然而令人难以置信的是，他先后被197名科学家拒绝，有的明确地告诉他这种想法根本行不通。苍天不负有心人，约翰·霍普金斯大学病理学和肿瘤学教授米班·梅特尔博士慧眼识人才，允许这位执着追求的少年在自己的实验室中进行研究，并且在开发测试的过程中给以悉心指导。

为了便于测试，杰克首先把人的“间皮素”特异性抗体和导电单壁碳纳米管相混合，再把混合物涂敷到普通的过滤纸上，使其具有导电性，然后用扫描显微镜确定最佳分层。第二步，添加不同量的“间皮素”细胞培养基，然后对纸张生物传感器中电势的变化进行测量。由于特异性抗体与生物标志物结合并且扩大蔓延，和纳米管分离，因此改变了测试纸的电学特性。“间皮素”应用得越多，抗体结合和扩大的范围就越大，电信号就变得越弱，使科学家能够精确地测量生物标志物的含量程度。杰克的传感器成本3美元，每张“测癌试纸”可用于10次测试。

与目前医学界流行的检测方法相比，杰克发明的“测癌试纸”测试速度快，所需时间只有流行方法的1/168，5分钟就能得知结果；价格也便宜，只有它的1/26 667，只需3美分；准确率超过90%。他表示，由于测试及时准确，胰腺癌患者现在可以及时得到治疗，因此存活率有可能接近100%，从而震惊了医学界。

现在，杰克正在为他发明的“测癌试纸”申请专利，以便全世界的药店都可以买到。另外，他还计划将这个方法大规模推广。“我的基本设想是，‘测癌试纸能摆到每一个家庭的常备医药箱里和食品柜里。”他指出 ，“如果怀疑自己出现了什么异常，就可以马上使用‘测癌试纸，而且几分钟后看到检测结果，准确判断自己的身体是否有癌细胞。一旦发现早期征兆，就立即就医将癌细胞彻底地扼杀在萌芽状态。这样你自己就是半个医生了。”