胆管癌，也称为胆管癌，是一种率很高的癌症类型。在诊断时，大多数胆管癌通常已经无法治愈。这就是为什么迫切需要早期诊断胆管癌的方法。
液体活检是对血液等非固体生物组织进行取样，作为一种快速且非侵入性的癌症诊断方法越来越受到关注。与需要手术和通常全身麻醉的传统活检不同，液体血液活检只需要几毫升的血液，对患者的伤害很小。
取样后，对血液进行筛选，以寻找表明癌组织存在的特定标志物。例如，microRNA(miRNA)的特定模式，即RNA的短非编码链，与不同类型的癌症相关，可用于通过液体活检以高精度诊断癌症。然而，血液样本中miRNA的低浓度使其检测具有挑战性。
东京农业科技大学的研究人员开发了一种基于DNA计算技术检测癌症miRNA模式的新方法。所开发的方法显示出作为具有低浓度目标生物标志物的液体活检进行简单和早期癌症诊断的有前景的工具的潜力。该研究结果于2022年6月26日发表在同行评审期刊JACSAu上。
“DNA计算使用信息编码DNA分子的生化反应来解决基于形式逻辑的问题，就像普通计算机一样，”通讯作者、东京农业科技大学(TUAT)教授RyujiKawano说。。“在这种情况下，一种诊断DNA分子被设计成能够结合五种与胆管癌相关的miRNA。在结合miRNA分子的过程中，诊断DNA将miRNA的表达模式转换为包含在核酸结构形式中的信息。”
为了读取这些信息，科学家们使用了一种称为纳米孔解码的方法。在这种方法中，DNA通过一个纳米大小的孔或“孔”。当分子穿过孔隙时，它将阻碍电流通过孔隙。然后可以测量通过孔的电流中的这些扰动并用于推断通过的分子的特性。在诊断DNA的情况下，结合的miRNA将从DNA中“解压缩”，导致当前抑制特征幅度和持续时间。通过对miRNA模式的解压缩数据进行统计分析，科学家们甚至能够从miRNA浓度极低的临床样本中识别出癌症特异性表达模式。这是纳米孔诊断领域的重大进步，