膀胱がん早期発見を可能にする新センサー(A New Sensor Could Speed Detection of Bladder Cancer)

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2026-05-28 マサチューセッツ工科大学(MIT)

米国マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究チームは、膀胱がんをより早期に発見できる可能性を持つ新しいバイオセンサーを開発した。膀胱がんは早期発見により治療成績が大きく向上するが、現在の診断法は膀胱鏡検査など侵襲性が高く、患者負担も大きい。研究では、尿中に存在する特定のがん関連酵素活性を検出するセンサーを設計し、がん細胞の存在を高感度に識別できることを示した。このセンサーは分子レベルの生体反応を利用してシグナルを発生させる仕組みを持ち、従来法より簡便で低侵襲な診断技術となる可能性がある。研究者らは、将来的に定期検診や術後再発モニタリングへの応用を目指しており、膀胱がんの早期診断率向上や患者負担軽減につながることを期待している。今回の成果は、がんの分子診断技術および精密医療の発展に寄与する重要な一歩と位置付けられている。

膀胱がん早期発見を可能にする新センサー(A New Sensor Could Speed Detection of Bladder Cancer)
MIT researchers have developed a new approach for monitoring bladder cancer patients that could allow recurring tumors to be detected much earlier. Using a catheter coated with specialized nanosensors, the team was able to detect extremely low levels of a protein produced by bladder cancer cells and pinpoint their location within tissue. Credit: Christine Daniloff, MIT; iStock

<関連情報>

環状ナノセンサーアレイを用いた膀胱癌のin situ検出のための化学物質排出イメージング Chemical efflux imaging using an annular nanosensor array for in situ bladder cancer detection

Wonjun Yim,Hohyung Kang,Byung Ha Kang,Maeve E. McGinnis,Marco Machado,Xun Gong,Volodymyr Koman,Gabriel Sánchez-Velázquez,Xiaojia Jin,Zitang Wei,Mark A. Preston,Daniel A. Wollin & Michael S. Strano
Nature Nanotechnology  Published:27 May 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41565-026-02172-7

Abstract

Detection of analytes in extracted biofluids, such as urine for bladder cancer biomarkers, is challenging owing to sample dilution and instability outside the human body. Here we demonstrate an annular nanosensor array grafted onto a standard biomedical catheter, which enables three-dimensional chemical efflux imaging from within a tissue compartment or luminal space. This platform integrates near-infrared fluorescent single-walled carbon nanotubes with the catheter, leveraging a ball-lens scanning optical device for chemical signal mapping. We develop nanosensors based on a phospholipid copolymer that selectively detect nuclear matrix protein (NMP-22), a biomarker for bladder cancer. The results show differential sensor responses between apoptosis in six bladder cancer cell lines and healthy fibroblast cells. Nanosensor-functionalized catheters track gemcitabine-stimulated cell death and monitor protein efflux in vitro. We demonstrate spatial imaging of incident chemical flux using this platform, achieving localization of biomarker sources in complex tissues and organs with 182-fold signal enhancement compared with extracted biofluid sampling. As an application, the catheter equipped with a rotating ball lens chemically images porcine bladders, detecting biomarker efflux up to 2 cm away, highlighting its potential as a point-of-care diagnostic tool.

医療・健康
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