有創(chuàng)活檢在癌癥等疾病診斷中極為普遍，但往往會(huì)給病人帶來(lái)痛苦。美國(guó)約翰斯·霍普金斯大學(xué)研究人員開發(fā)出新型內(nèi)窺鏡探針，可直接探查實(shí)驗(yàn)動(dòng)物精細(xì)組織和活細(xì)胞活動(dòng)，為未來(lái)的無(wú)創(chuàng)活檢帶來(lái)可能。

研究人員說，這種新型內(nèi)窺鏡探針能顯著提高成像分辨率，可被用于直接觀察綿羊、大鼠和小鼠等動(dòng)物器官中的精細(xì)組織結(jié)構(gòu)和細(xì)胞活動(dòng)。未來(lái)如果批準(zhǔn)臨床應(yīng)用，該技術(shù)將有望減少癌癥和其他疾病診斷中對(duì)有創(chuàng)活檢的依賴。研究近期發(fā)表在《光：科學(xué)與應(yīng)用》期刊上。

該研究領(lǐng)銜研究者、約翰斯·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程教授李興德說：“利用這些工具，我們能夠觀察到胰腺或肺等器官的內(nèi)部，為我們提供了一種更快更安全的方法來(lái)診斷各種疾病?！?/p>

這項(xiàng)名為“雙光子顯微鏡探針”的技術(shù)利用了細(xì)胞自身發(fā)射熒光的能力，而不使用注射染料，避免了用來(lái)標(biāo)記組織的化學(xué)物質(zhì)對(duì)人體的損害。

當(dāng)分子的電子從“激發(fā)”狀態(tài)回落到其正常能量水平時(shí)，就會(huì)發(fā)出熒光。正如熒光筆在紫外燈下發(fā)光一樣，動(dòng)物細(xì)胞也可發(fā)出熒光來(lái)提供有關(guān)其活動(dòng)和功能的實(shí)時(shí)信息。

為使這項(xiàng)技術(shù)小型化，研究團(tuán)隊(duì)將臺(tái)式雙光子顯微鏡縮小成只有2毫米直徑的探頭。他們將兩個(gè)光脈沖發(fā)射到一個(gè)分子中使其發(fā)出熒光，光線穿過一個(gè)起聚焦作用的微型透鏡，然后通過與探頭連接的柔性光纖纜線，被發(fā)送到顯示器上。研究人員還加入一個(gè)掃描儀以改善器官被光照射到的區(qū)域，從而獲得三維圖像，收集到探針周圍組織的更多信息。

李興德介紹，該技術(shù)的主要挑戰(zhàn)是將細(xì)胞發(fā)出的光線收集到同一儀器中。鏡頭要精心制作，使其不但能聚焦從激光器發(fā)出的光，還要同時(shí)收集細(xì)胞發(fā)出的光。光纖纜線也必須定制。

由于該探針可獲得人體內(nèi)活組織的圖像，研究人員能夠在不使用化學(xué)標(biāo)記的情況下監(jiān)測(cè)細(xì)胞代謝活動(dòng)變化，而這些變化可能正是癌癥、中風(fēng)或心臟疾病的指征。該探頭還能監(jiān)測(cè)組織的結(jié)構(gòu)變化，可被應(yīng)用于預(yù)測(cè)早產(chǎn)等不適于活檢的狀況。