胡德及其團隊已經(jīng)觀察到為在受前列腺癌影響的細胞和組織內(nèi)產(chǎn)生蛋白質(zhì)，基因的表達方式。胡德說，“我們的看法是：正常細胞和病變細胞的區(qū)別是疾病細胞中蛋白質(zhì)和基因的控制網(wǎng)絡(luò)遭到擾亂，受網(wǎng)絡(luò)控制的蛋白質(zhì)表達模式的改變反映了這些疾病擾亂。受擾亂蛋白質(zhì)中有一小部分會設(shè)法進入血液，構(gòu)成分子指紋，我們不僅能通過它診斷健康與疾病，而且能診斷是什么病，或者是特定疾病的哪種類型。”（例如，前列腺癌至少有三種不同類型。）“我們已經(jīng)確定惟有前列腺表現(xiàn)出的300個癌癥標志性基因。”胡德說，“我們預(yù)計，其中約62個有可能分泌進入血液。通過制造針對它的抗體，我們測出其中一種，并證明它只出現(xiàn)在患有前列腺癌的患者血液中。”胡德團隊現(xiàn)在正在測試另外五種前列腺腫瘤分泌的蛋白質(zhì)。該團隊還發(fā)現(xiàn)了將應(yīng)用于卵巢癌診斷的類似系列基因。
液體環(huán)境
 

           檢測這種蛋白質(zhì)的納米傳感器到底應(yīng)該是什么樣？為了將一根納米線轉(zhuǎn)變?yōu)榫w管，研究人員用金屬線將其兩端連接起來，使電流能夠通過。接著，他們在納米線附近設(shè)置一個電極。為這個電極充電以改變納米線的導(dǎo)電性，把它“打開”或者“關(guān)閉”，這是任何電子工程師都熟悉的東西。
然后，希斯把他的納米線晶體管變換為微型生物傳感器。例如，用一根納米線充當(dāng)特定蛋白質(zhì)的一個傳感器。研究人員使用將依附于靶蛋白而不是其他分子的抗體包裹納米線表面。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)附著于抗體時，它們與在納米線表層內(nèi)移動的電子相互作用，改變其導(dǎo)電性。如果納米線只有幾納米粗，其總體導(dǎo)電率就會有可測量的重大改變。希斯說，“如果納米線真的非常小，我們可以在上面放置分子而不是電壓，而化學(xué)活動是促使晶體管開關(guān)的原因。”
 

                納米線的小尺寸也使這些器件非常敏感。基本上，產(chǎn)生讀數(shù)所需的分子數(shù)將取決于它們附著于傳感器表面的密集程度，而它也有可能檢測單個分子。希斯表示，雖然他的團隊尚未實現(xiàn)那個水平的敏感度，但是已經(jīng)成功地檢測了幾個分子。（與此同時，哈佛大學(xué)的查爾斯•利伯（Charles Lieber）演示了能夠檢測單個病毒粒子的納米傳感器。）然而，希斯輕松檢測早期疾病所依賴的并不只是高靈敏度。他說，“我們可以在非常小的區(qū)域制造數(shù)千個這樣的傳感器。”這說明了篩查單個細胞不同分子內(nèi)容的能力。希斯與斯坦福大學(xué)微流體專家史蒂芬•奎克（Stephen Quake）合作，在一個納米傳感器陣列上裝配芯片——液體把穿梭于微通道的單個細胞輸送到位，在那里，可以每次研究一個細胞。
zui終，所有技術(shù)都必需整合進一個可以用于臨床的器件中，這意味著要解決更多的技術(shù)和實用問題。2003年，為確保這種新工具能夠反映癌癥生物學(xué)和免疫學(xué)中的進展，加州理工學(xué)院系統(tǒng)生物研究所建立了納米系統(tǒng)生物聯(lián)盟（NanoSystems Biology Alliance）?？吮硎?，癌癥和其他疾病的診斷將“在幾秒鐘或幾分鐘之內(nèi)，僅依靠幾個細胞或它們的內(nèi)容自動完成。”他預(yù)言，該推測“將在十年內(nèi)變?yōu)楝F(xiàn)實。”