光學在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)揮作用早已不是新鮮事，不過，利用光學探針檢測腫瘤并導航腫瘤手術(shù)卻是當前醫(yī)療領(lǐng)域中的一個重要挑戰(zhàn)。4月10日，現(xiàn)代快報記者從南京大學化學化工學院蔣錫群教授課題組了解到，目前該課題組研究人員創(chuàng)制了一種大分子光學探針，在不傷害生命體的情況下，能有效檢測到一個僅為1毫米的腫瘤。

　　光學很親民，不會對人體造成傷害

　　據(jù)南京大學化學化工學院教授蔣錫群介紹，大多數(shù)腫瘤組織具有不同于正常組織的特異性微環(huán)境，其中有兩個最基本的病理現(xiàn)象，一個是酸化，一個是缺氧，它們與癌癥的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移息息相關(guān)。

　　在醫(yī)生對病人腫瘤進行診斷時，對腫瘤進行影像分析是必不可少的環(huán)節(jié)。“現(xiàn)在已經(jīng)有一些光學探針，可以將腫瘤標志性特征轉(zhuǎn)換為光學信號表現(xiàn)出來。然而，由于許多腫瘤標志物在腫瘤組織和正常組織中差異并不大，且相應光學探針的靈敏度有限，因而往往難以實現(xiàn)對腫瘤微環(huán)境的高特異性和信噪比的光學成像。”蔣錫群教授解釋，信噪比是指一個電子設(shè)備中信號與噪聲的比例，信噪比數(shù)值越高，噪音越小。

　　針對這一難題，蔣錫群教授課題組的研究人員提出了一種連續(xù)放大腫瘤微環(huán)境信號的策略，創(chuàng)制了一種對酸化和缺氧連續(xù)響應的大分子光學探針。

　　“有針對性就更容易獲取目標，成像將更加有準確性。”蔣錫群老師表示，光學成像相比于現(xiàn)在的X光“拍片子”、CT、核磁共振等機器，基本不會對人類身體產(chǎn)生副作用，成本也不高。

　　探針很精準，能檢測到1毫米腫瘤

　　了解了大分子光學探針的原理，那么具體在醫(yī)療過程中，這個“神器”該如何操作呢？

　　現(xiàn)代快報記者了解到，大分子光學探針使用時，會在正常組織中發(fā)射出較弱的紅色熒光，而在進入實體腫瘤之后，探針會首先對腫瘤的微酸性微環(huán)境進行響應，并轉(zhuǎn)換成一種具有近紅外熒光的“報信員”，接著，“報信員”還能進一步對腫瘤的低氧微環(huán)境進行響應，伴隨著其近紅外熒光發(fā)射強度的增強。通過熒光強度的連續(xù)增強，有效地實現(xiàn)對腫瘤微環(huán)境信號的兩步放大。

　　蔣錫群教授告訴現(xiàn)代快報記者，小鼠腫瘤模型的測試結(jié)果顯示，在小白鼠腫瘤肝臟轉(zhuǎn)移模型中，該探針能夠高靈敏地檢測到1毫米大小的微小腫瘤轉(zhuǎn)移灶。“現(xiàn)在醫(yī)學提倡精準治療，大分子光學探針能很好地幫助醫(yī)生實現(xiàn)這一目標。”

　　據(jù)介紹，這種新型光學探針不僅可以用于腫瘤早期檢測，而且在腫瘤手術(shù)時，該探針就像GPS定位儀，將醫(yī)生沒切干凈的腫瘤照亮，由此達到精準手術(shù)、精準治療。

　　目前，該研究成果在4月10日在線發(fā)表于《自然·生物醫(yī)學工程》上，第一作者為南京大學鄭先創(chuàng)博士。（舒越）

來源：現(xiàn)代快報