重大新聞－－癌癥快速檢測新技術(shù)被發(fā)明

點擊次數(shù)：17270 發(fā)布時間：2013/9/6 15:11:39

日前，來自密歇根大學(xué)醫(yī)學(xué)院和哈佛大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種新型激光技術(shù)，可發(fā)現(xiàn)肉眼無法看到的腦腫瘤組織。這項技術(shù)可以用于區(qū)分活體小鼠大腦中正常組織和癌癥組織，有助于外科手術(shù)的進行。

領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是華人科學(xué)家、美國國家科學(xué)院院士謝曉亮（Sunney Xie）教授，謝教授曾獲美國物理學(xué)會的青年光譜學(xué)家獎、以色列總統(tǒng)獎等多項殊榮，現(xiàn)已被聘為北大化學(xué)與分子工程學(xué)院客座教授。謝曉亮教授是單分子生物物理化學(xué)和相干拉曼散射顯微成像的開拓者，其研究組在離體實驗及活細胞內(nèi)生物系統(tǒng)在單分子水平的動力學(xué)研究方面取得了不少重要的成果，尤其是單分子熒光顯微技術(shù)，比如相干拉曼顯微成像技術(shù)（CARS、SRS）等方面成果斐然。

提升腫瘤切除技術(shù)

多型性神經(jīng)膠質(zhì)母細胞瘤（Glioblastoma Multiforme, GBM）是*常見，也是致死率極高的腦部腫瘤。平均而言，這種疾病的患者一經(jīng)診斷后就只有18個月的剩余時間了。手術(shù)是針對這類腫瘤*有效的治療方法，但不到四分的患者手術(shù)無法達到效果。

文章作者，密歇根大學(xué)Daniel Orringer博士表示，“雖然腦腫瘤手術(shù)已經(jīng)取得了不少，但是許多患者的存活率并不高，這其中的一部分原因在于臨床醫(yī)師們在手術(shù)完成前，無法確定是否已經(jīng)切除了所有的腫瘤組織”。

正是由于很難區(qū)分腦腫瘤與正常腦組織，而臨床醫(yī)師又主要依賴于組織顏色和質(zhì)地等可見的線索，因此一些癌癥腫瘤組織沒有被切除，這就造成了進一步的危害。

這項研究利用SRS顯微技術(shù)（SRS microscopy）快速檢測癌癥組織，實現(xiàn)外科手術(shù)中的可視化。SRS即受激拉曼散射（Stimulated Raman scattering，SRS），能檢測原子間化學(xué)鍵的變化（紅外顯微鏡和拉曼顯微鏡也可以檢測，但是靈敏度低），謝曉亮教授曾表示，SRS顯微鏡是生物醫(yī)藥成像的一個巨大，開啟了活細胞新陳代謝的實時監(jiān)控研究。

在過去15年間，謝曉亮教授一直于這種技術(shù)的研究，將其微弱的拉曼信號擴增了上萬倍，從而能利用彩色SRS圖像對活體組織進行成像。這一研究組甚至實現(xiàn)了每秒30個新圖片的成像速度，實時追蹤組織變化。

觀察大腦的微觀結(jié)構(gòu)

這一研究組由跨學(xué)科多方面研究人員組成，包括化學(xué)家，神經(jīng)外科醫(yī)生，病理學(xué)家等，研究論文利用SRS顯微鏡在活體組織中觀察到了腫瘤的“邊緣地帶”，即浸潤于正常細胞中的腫瘤細胞。這是外科醫(yī)生進行手術(shù)時*難把握的區(qū)域，尤其是當腫瘤已經(jīng)侵入到了具有重要功能的區(qū)域中。

這項技術(shù)能通過檢測化學(xué)鍵的振動來對組織中的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的豐富程度進行測繪，腫瘤有著相對較高含量的蛋白及相對較低的脂質(zhì)，而正常腦組織則兩者皆含量豐富。研究人員利用SRS技術(shù)區(qū)分這兩者之間的差別，對活體小鼠大腦中的癌癥腫瘤組織進行快速成像和檢測。

同時為了完成彩色成像，研究人員還對信號進行了處理，使脂質(zhì)呈綠色，蛋白呈藍色，因此腫瘤看上去大多呈藍色而正常組織則顯示大量的綠色。研究人員在手術(shù)過程中也對活體小鼠進行了成像，發(fā)現(xiàn)SRS可在活體腦的區(qū)域中給腫瘤成像，而在這些區(qū)域中腫瘤組織對肉眼來說看上去是正常的。在腫瘤與正常組織之間的邊緣地帶，研究人員看到有細胞（推測是腫瘤細胞）向正常腦組織滲透。

作者指出，相比于目前用于腦腫瘤的診斷方法：一種稱為H&E染色的方法，SRS技術(shù)更為準確。而且后者也可以進行實時追蹤，并且無需染色，切除或?qū)M織進行處理。

下一步：小型激光臨床試驗

目前SRS顯微系統(tǒng)對于手術(shù)室使用，還不夠小型化和穩(wěn)定，這一研究組現(xiàn)在正與Invenio成像公司合作，發(fā)展廉價的光纖元件，組裝SRS操作系統(tǒng)。此外研究組還與AdvancedMEMS公司合作，試圖減小探頭的尺寸。

明年這一研究組也許還將進行更進一步的驗證研究。

原創(chuàng)作者：上海信帆生物科技有限公司