韓国材料研究所（キムズ、チョイ・チュルのディレクター – 以下）バイオヘルス材料研究部門、研究チームのチームであるホーサン・チョン博士は、血液中に非常に少量の癌細胞DNAを開発し、癌を早期に診断できる光学バイオセンサーを開発しました。一般的な液体生検よりも敏感で特異性があり、複雑な検査なしで光信号と人工知能分析のみで癌を診断することが可能であるという点で明確な区別があります。
癌細胞が発生すると、血液中のDNAの表面に小さな化学的変化が発生します。これは、メチル化の程度が変化することを表しています。初期の癌段階でのメチル化DNAの濃度は非常に低いため、既存のバイオセンサーを使用して高感度を検出することが困難です。これを克服するために、チームは、個別の分析プロセスなしに、高感度光学信号と人工知能分析を介してメチル化DNAを検出するバイオセンサー材料技術を開発しました。
チームは、高感度光学信号と人工知能分析をプラズモニック材料に組み合わせています。この材料は、光に応じてDNA分子の光信号を1億回以上増幅することができ、非常に少量のDNAを検出できます。したがって、癌の初期段階のメチル化DNAは、最大25fg/ml（フェムグラム容量）レベルを見つけることができます。 25fg/mlは、1滴の水中の25粒の糖の濃度と比較できます。これは、既存のバイオセンサーの1,000倍の詳細です。
チームは、発達したバイオセンサーを結腸癌の60人の患者に分析し、99％の精度で癌の存在を診断し、がんの進行段階は最初のものから4番目まで正確に区別されることに成功しました。分析プロセスで必要な血液は100UL（マイクロラー）で非常に小さく、20分以内に終了できるシンプルで迅速なプロセスでできています。
この技術は、前処理なしで高勢力がんDNAを検出できるという点で、初期の癌診断市場で臨床的競争力を確保できます。さらに、病院、健康診断、自己診断キット、またはモバイル診断機器に適用できる既存の機器と比較して、分析時間とコストを大幅に削減できます。また、精密な医療だけでなく、サイト診断（POCT）にも効果的です。
「この技術は、がんの早期診断だけでなく、予後予測または治療反応を診断できる次の生成診断プラットフォームです」と、研究ディレクターの上級研究者であるChung Ho -Sangは述べています。
この成果は、韓国研究財団のバイオメディカルテクノロジー開発プロジェクト、グローバルYoungConnectプロジェクト、および韓国材料研究所の支援を受けて実施されました。調査結果は、高等科学の2025年5月9日号に5月9日に公開されました（14.3の場合）。
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