96%准确率，“摸一摸”识别肺癌基因突变！AI+“原子力显微镜”开启液体活检新方向

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关键信息速览：

在癌症诊断领域，“无创”与“精准”一直是理想的两端。最近，一项来自韩国大邱庆北科技学院的研究尝试打破这一壁垒。研究人员提出一种全新类型的液体活检技术——仅通过测量癌细胞释放的外泌体的“刚度”这一物理特性，结合AI（人工智能）分析，即可识别癌症的特定基因突变！

该研究成果已发表在权威期刊《分析化学》（Analytical Chemistry）上，数据显示，这种技术拥有高达96%的识别准确率，令人瞩目。

来源：AI原创生成

液体活检的新思路

想要击败癌症，就必须全面了解癌细胞的基因突变特征。过去，医生通常会采用穿刺活检等方式，取得一部分实体肿瘤的组织，并进行基因检测。

随着科技进步，目前“液体活检”逐渐走上舞台中央，比如抽取患者的一些血液，通过一种名为ctDNA（循环肿瘤DNA）的技术来分析血液中癌细胞的DNA碎片，也可能找出基因突变（但该技术使用时间较短，仍不可替代传统活检）。

不过，ctDNA存在一定局限，比如一些患者样本中的ctDNA含量不多，容易降解；对超早期癌症不够敏感；技术成本高、操作复杂。

韩国的这项新研究则完全另辟蹊径——检测目标是一种由细胞主动释放到血液中的“纳米级囊泡”，名为外泌体。不同于传统基因检测，新研究关注的是外泌体的物理属性，特别是“刚度”，我们简单可以理解为硬度。

为什么要这么做？如何测量？

研究人员从三种非常有代表性的非小细胞肺癌的癌细胞中提取了外泌体：

研究人员通过原子力显微镜（AFM）测量外泌体的纳米力学特征，发现来自A549细胞的外泌体刚度明显更高。相比之下，PC9和PC9/GR的外泌体在刚度、高度等参数上更为接近，反映出相似的分子背景。

*AFM是一种非常精细的仪器，可以“摸到”纳米级别的物体表面，类似一根极细的探针在表面上轻轻滑动，用来感知表面有多硬、有多高。得到数据后，就可以给外泌体画出“画像”了。蕞终，每一个外泌体都会有一张类似热图或纹理图的画像，如同拍照一般可识别。

AI模型介入，识别准确率达96%

为了进一步验证这种方式能否支持癌细胞基因突变分类，研究者将获得的外泌体“画像”输入AI深度学习模型（名为DenseNet-121），训练AI识别不同来源的外泌体。结果显示，AI对A549来源外泌体的识别准确率高达96%，模型区分能力非常优秀。

这意味着，不用做DNA测序，仅仅依靠癌细胞外泌体的物理结构特征，AI模型就能精准识别出癌细胞的特定突变。

当然，肺癌的分型、治疗依赖的基因突变信息远不止KRAS一个，EGFR、ALK、ROS1、MET、NTRK等多种基因同样重要。目前该技术只能区分少数突变，因此距离临床应用还早。

但它的突破性意义在于：提供了一种全新的无创AI识别机制，可能在未来用于癌症早期筛查或治疗效果监测等多个场景，也有非常好的降成本潜力。

参考来源：

https://medicalxpress.com/news/2025-07-ai-stiffness-cancer-cell-exosomes.html