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肿瘤确诊有望通过“拍照”完成

        【雷小天科技】

(记者孙国根 通讯员韩蕴如)复旦大学化学系张凡教授团队经多年攻关,在近红外荧光寿命活体成像领域取得重要进展。他们的研究表明,肿瘤疾病将有望通过无创的近红外荧光寿命成像技术进行诊断,而不再需要通过手术切片来确诊。相关论文近日发表在《自然·纳米技术》上。

  荧光是自然界中常见的发光现象,荧光探针介质早已用于对生物体组织进行成像检测,但过去,研究者主要致力于在可见光区和近红外第一窗口内进行荧光成像,就像是在夜晚拿着照相机拍照,不仅难以拍清较远的物体,成像中的噪点也会格外明晰。后来,科学家发现,在近红外第二窗口区内,光在穿透皮肤、脂肪等生物组织时的“折损率”很小,可以更好地实现对生物体的深组织成像。但进一步研究发现,该成像技术在实际的活体多重成像应用中的效果往往不尽如人意。

  经艰辛攻关,张凡团队提出“基于时间维度的多重成像法”,即利用在近红外第二窗口区具有荧光发射的稀土纳米探针荧光寿命信号来实现活体多重成像。当荧光探针被一束近红外激光激发后,探针吸收能量会从基态跃升至激发态,当去除激发光后,探针荧光强度降低到激发时荧光最大强度时(1/e时)所需要的时间即为荧光寿命。

  团队在实验中发现,荧光寿命相对稳定,并不会因为生物组织深度的改变而随之改变。根据荧光寿命这一定量,张凡团队选择了毒性更低、扛光漂白能力更强的稀土纳米颗粒进行实验。经过长时间研究和精确调控,最终成功将这一新型成像技术应用于乳腺癌肿瘤的精准诊断,获得了满意效果,其后,又对多个肿瘤标志物进行定量检测,结果表明与临床医学传统的检测技术获得的结果具有高度一致性。

  “时间维度多重成像法”以“拍照”的形式取代了原本的活检手术,不仅可以直接避免肿瘤细胞转移的风险,同时也降低了传统方法在组织切片、处理和评分过程中可能造成的人为误判风险,有望成为一种新型的无创肿瘤诊断方法。


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