前列腺癌是男性中最常见的癌症之一。患者被确定患有前列腺癌主要是基于血液中的一种癌症因子 PSA。然而，由于诊断准确率低至 30%，相当多的患者会接受额外的侵入性活检，从而遭受由此产生的副作用，例如出血和疼痛。

韩国科学技术研究院 (KIST) 宣布，由生物材料研究中心的 Kwan Hyi Lee 博士和牙山医学中心的 In Gab Jeong 教授领导的合作研究小组开发了一种技术，可在 20 分钟内从尿液中诊断出前列腺癌几乎 100% 的准确率。研究团队通过将智能 AI 分析方法引入基于电信号的超灵敏生物传感器来开发该技术。

作为一种非侵入性方法，使用尿液进行诊断测试对患者来说很方便，不需要侵入性活检，从而诊断癌症而没有副作用。然而，由于尿液中癌症因子的浓度较低，迄今为止，基于尿液的生物传感器仅用于对风险人群进行分类，而不是用于精确诊断。

KIST 的 Lee 博士团队一直致力于开发一种利用基于电信号的超灵敏生物传感器从尿液诊断疾病的技术。使用与癌症诊断相关的单一癌症因素的方法在将诊断准确度提高到 90% 以上方面受到限制。然而，为了克服这一限制，该团队同时使用不同种类的癌症因素，而不是只使用一种，以创新性地提高诊断准确性。

该团队开发了一种超灵敏半导体传感器系统，能够同时测量尿液中四种选定癌症因子的痕量，用于诊断前列腺癌。他们通过使用从开发的传感器中获得的四种癌症因素之间的相关性来训练人工智能。然后，通过分析检测信号的复杂模式，使用经过训练的 AI 算法来识别前列腺癌患者。利用人工智能分析诊断前列腺癌成功地检测到了 76 个尿液样本，准确率接近 100%。

“对于需要手术和/或治疗的患者，通过使用尿液最大限度地减少不必要的活检和治疗，可以高精度地诊断出癌症，这可以大大降低医疗成本和医务人员的疲劳，”牙山医学中心的郑教授说。“这项研究开发了一种智能生物传感器，仅通过尿液检测就可以以几乎 100% 的准确度快速诊断前列腺癌，并且可以通过尿液检测进一步用于其他癌症的精确诊断，”KIST 的 Lee 博士说.