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MIT開發新光學成像系統,可檢測初期微小腫瘤
更新時間:2019-04-10   瀏覽:

蓝彩让分胜负预测 www.etgoo.icu        大家都知道面對癌癥要及早發現及早治療,但過小的腫瘤難以發現,當腫瘤大到能發現時,或許早已錯過治療的最佳時間,為時已晚。最近美國麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)的研究人員開發出新的光學成像系統「海豚」(DOLPHIN),可檢測出在體內深處的微小腫瘤。

  現今儀器多會在醫學影像成像的深度和解析度間取舍,比如磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)和計算機斷層掃描(Computed Tomography,CT)可看到貫穿整個身體的影像,但無法看到小于 1 厘米的腫瘤;光學成像技術則可看到較小腫瘤,但僅能看到距離體表約 3 厘米的深度。


      新研究中,研究人員試圖將影像深度和解析度都做到最好。近紅外光與其他光學方法相比有較長的波長,可穿透人體較深的部位并得到較高分辨率,新方法利用高光譜影像(hyperspectral imaging)一次成像多重近紅外光。

  研究人員在體外搜集訊號,接著利用團隊開發的算法分析探測器接收訊號的位置和深度。研究團隊稱這種方法為「利用高光譜影像和近紅外光漫射進行的冷光探測」(Detection of Optically Luminescent Probes using Hyperspectral and diffuse Imaging in Near-infrared,DOLPHIN)。

  團隊利用帶有不同奈米粒子的探測器來測試 DOLPHIN 系統(不同奈米粒子會放出不同波長的近紅外光),之后讓小鼠吞下探測器并追蹤探測器在消化系統的位置。此方法特別之處在于這種探測器僅 0.1 毫米長,遠小于一般光學成像常用的探測器。

  在另一項試驗中,注射到大鼠和小鼠體內的探測器可以偵測到約 4 厘米的深度,當在動物組織和擬人體組織的樣本進行試驗時,最大深度可以達到原本 2 倍。

  就現況而言,這僅是個概念,知道利用 DOLPHIN 系統能使微小且位置較深的物體留在人體中成像。研究人員正在調整探測器,使它能尋找并標記腫瘤,讓腫瘤發出熒光。

  研究團隊將首要目標放在卵巢癌,因被發現時常是末期,難以治療。胰臟癌、腦癌、皮膚癌也是研究人員瞄準的目標,研究共同作者 Neelkanth Bardhan 教授表示:「就實際應用而言,這項技術使我們能以無創的方式追蹤 0.1 毫米大小的熒光標記腫瘤,而這是由數百個細胞組成的細胞團。據我們所知,目前尚未有其他人能利用光學技術做到這件事?!?

  新研究發表在《科學報告》(Scientific Reports)期刊。

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