传统上，癌症诊断需要侵入性或劳动密集型的程序，如组织活检。现在，发表在《 ACS Central Science》杂志上的一项研究揭示了一种使用脉冲红外光识别血浆中可能表明某些常见癌症存在的分子谱的方法。在这项概念验证研究中，研究人员分析了2000多人的血浆，将分子模式与肺癌联系起来，推断出潜在的“癌症指纹”。

血浆是血液中没有任何细胞的液体部分。它携带各种分子，如蛋白质、代谢物、脂质和盐遍布全身。血浆携带的一些分子预示着潜在的健康状况。例如，异常高水平的前列腺特异性抗原被用来筛查前列腺癌。从理论上讲，一种测量大范围分子的医学测试可以识别出不同癌症的特定模式，从而加快诊断速度并降低成本。为了寻找癌症的化学模式，Mihaela ?igman和同事测试了一种叫做电场分子指纹的技术，该技术使用脉冲红外光来描绘血浆中复杂的分子混合物。

首先，研究人员使用电场分子指纹技术发送超短的红外光通过等离子体。他们分析了2533名研究参与者的样本，包括肺癌、前列腺癌、乳腺癌或膀胱癌患者，以及没有癌症的人。对于每个样本，他们记录了等离子体中分子混合物发出的光的模式——称为“红外分子指纹”。

利用这些来自癌症患者和非癌症患者的复杂模式，研究人员教授了一个机器学习模型来识别与四种癌症相关的分子特征。计算机模型在参与者样本的一个单独子集上进行测试，以查看该模型在未见过的测试数据上的表现如何。该分析技术在检测肺癌特异性红外特征并将其与从非癌症个体获得的对照样本区分开来方面显示出令人信服的准确性（高达81%）。然而，计算机模型检测其他三种癌症的成功率较低。在未来，研究人员的目标是扩展和测试这种方法，以识别其他癌症类型和其他健康状况。

Mihaela Žigman说：“基于激光的红外分子指纹检测癌症，展示其临床诊断的潜力。随着技术的进一步发展和在充分有力的临床研究中的独立验证，它可以建立可推广的应用并转化为临床实践-推进我们今天诊断和筛查癌症的方式。”