New bladder cancer non-invasive surveillance method based on voltammetric electronic tongue measurement of urine

Javier Monreal-Trigo; Miguel Alcañiz; M Carmen Martínez-Bisbal; Alba Loras; Lluís Pascual; José Luis Ruiz-Cerdá; Alberto Ferrer; Ramón Martínez-Máñez

doi:10.1016/j.isci.2022.104829

New bladder cancer non-invasive surveillance method based on voltammetric electronic tongue measurement of urine

iScience. 2022 Aug 4;25(9):104829. doi: 10.1016/j.isci.2022.104829. eCollection 2022 Sep 16.

Authors

Javier Monreal-Trigo^{1

2

3}, Miguel Alcañiz^{1

3}, M Carmen Martínez-Bisbal^{1

2

4

5

6}, Alba Loras^{5

7

8}, Lluís Pascual¹, José Luis Ruiz-Cerdá^{5

8

9}, Alberto Ferrer^{10

11}, Ramón Martínez-Máñez^{1

2

5

6

12}

Affiliations

¹ Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València - Universitat de València, Camino de Vera, s/n, 46022 Valencia, Spain.
² CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina, Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain.
³ Departamento de Electrónica, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera, s/n, 46022 Valencia, Spain.
⁴ Departamento de Química Física, Universitat de València, C/ Doctor Moliner, 50, 46100 Burjassot, Valencia, Spain.
⁵ Unidad Mixta de Investigación en Nanomedicina y Sensores, Universitat Politècnica de València - Instituto de Investigación Sanitaria La Fe, 46026 Valencia, Spain.
⁶ Unidad Mixta UPV-CIPF de Investigación en Mecanismos de Enfermedades y Nanomedicina, Universitat Politècnica de València, Centro de Investigación Príncipe Felipe, 46012 Valencia, Spain.
⁷ Departamento de Medicina, Universitat Jaume I, 12071 Castellón, Spain.
⁸ Departamento de Cirugía, Hospital Universitario y Politécnico La Fe, 46026 Valencia, Spain.
⁹ Servicio de Urología, Hospital Universitario y Politécnico La Fe, 46026 Valencia, Spain.
¹⁰ Departamento de Estadística e Investigación Operativa Aplicadas y Calidad, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera, s/n, 46022 Valencia, Spain.
¹¹ Grupo de Ingeniería Estadística Multivariante, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera, s/n, 46022 Valencia, Spain.
¹² Departamento de Química, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera, s/n, 46022 Valencia, Spain.

Abstract

Bladder cancer (BC) is the sixth leading cause of death by cancer. Depending on the invasiveness of tumors, patients with BC will undergo surgery and surveillance lifelong, owing the high rate of recurrence and progression. In this context, the development of strategies to support non-invasive BC diagnosis is focusing attention. Voltammetric electronic tongue (VET) has been demonstrated to be of use in the analysis of biofluids. Here, we present the implementation of a VET to study 207 urines to discriminate BC and non-BC for diagnosis and surveillance to detect recurrences. Special attention has been paid to the experimental setup to improve reproducibility in the measurements. PLSDA analysis together with variable selection provided a model with high sensitivity, specificity, and area under the ROC curve AUC (0.844, 0.882, and 0.917, respectively). These results pave the way for the development of non-invasive low-cost and easy-to-use strategies to support BC diagnosis and follow-up.

Keywords: Cancer; Computer-aided diagnosis method; Devices.