本报讯 基于摩擦纳米发电机 （TENG）的自驱动设备在恶性肿瘤治疗、康复、全程管理等方面有何优势和前景？来自放射肿瘤学四川省重点实验室博士后陈梅华、教授郎锦义与电子科技大学应用物理系教授张岩、英国Swansea大学教授李立杰，依托省重实验室和电子科技大学肿瘤医工研究院完成的研究成果“Triboelectric nanogenerator and artificial intelligence to promote precision medicine for cancer”（摩擦纳米发电机与人工智能促进癌症精准诊疗），为实现肿瘤的精确诊断和治疗带来了更多可能性。该项研究成果于近日发表在国际纳米能源、材料科学领域顶级期刊《Nano Energy》。

精准诊疗可以显著降低癌症死亡率，可穿戴、移动传感器技术在促进精准医学和抗肿瘤药物研发方面具有重要价值。其通过引入小子样机器学习技术，结合摩擦纳米发电机自驱动无线传感，高效扩展数据来源的规模和质量，为癌症精准诊疗提供高效低成本的数据处理手段。

近十年来，基于纳米发电机各种自动驱动系统的快速发展，在许多领域显示出广泛的应用前景，尤其是在医疗和健康领域，基于纳米发电机的自驱动传感器可以从环境中获取能量，例如人体运动、机械振动等。特别是摩擦纳米发电机可以由低成本长效材料制成，具有轻巧、灵活、生物相容性高等优势，因此基于摩擦纳米发电机的自供驱动可穿戴/植入式传感器可长期用于人体健康监测，或设计为物联网的非接触式环境传感器。

为此，该项研究已从应用于恶性肿瘤的基于摩擦纳米发电机靶向药物递送、光动力治疗和电场治疗自驱动器件与系统的现状，深入分析了摩擦纳米发电机在癌症治疗、康复、全程管理、预防和诊断方面的优势、挑战和发展前景。

一是基于摩擦纳米发电机的自供电设备的大规模应用，有望提高癌症患者诊疗效率，为低成本及时早筛带来了希望。基于摩擦纳米发电机/压电纳米发电机的数据收集技术用于跨阶段的数据收集，可以增加样本量和参与者的多样性，进而提高临床效益并优化疾病建模。二是人工智能的发展可以及时有效地分析复杂数据。人工智能算法和基于摩擦纳米发电机的传感器之间存在多种应用关系：人工智能算法分析摩擦纳米发电机传感器数据；摩擦纳米发电机传感器用于设计专用人工智能传感器，作为人工智能算法的数据源；为基于摩擦纳米发电机的自供电传感器设计特定的人工智能算法。三是基于摩擦纳米发电机的自驱动传感器能够长期收集患者数据，并为人工智能分析过程提供实时、精确的数据源。自驱动无线传感系统与人工智能算法结合，是未来癌症精准诊疗过程中数据采集与处理的有效手段。

在肿瘤精准诊疗领域，可穿戴或植入式纳米发电机和人工智能的发展是实现数据收集、数据分析和治疗反馈的关键。基于摩擦纳米发电机/压电纳米发电机的自驱动可穿戴设备在肿瘤研究中有三个可能的应用：基于纳米发电机的自驱动传感器服务于肿瘤预防、早期诊断、精准治疗和管理过程；基于纳米发电机的自驱动传感器为癌症患者提供医内、院外实时病情监测；基于纳米发电机的可穿戴设备用于增加临床试验的样本量和数据的多样性。

此次发表的论文，是放射肿瘤学四川省重点实验室和电子科技大学肿瘤医工研究院成立不到两年时间内，在肿瘤医工融合领域完成的第一个高质量研究成果，也是四川省肿瘤医院在肿瘤精准诊疗领域的跨学科探索。（本报记者 代俊）