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科学家实现无创活体多重成像

2018-08-09 09:37:20 临床医学 肿瘤诊断 近红外荧光寿命成像

 复旦大学化学系教授张凡团队研究提出将近红外荧光寿命成像技术运用于活体多重检测中,有望成为一种全新的肿瘤精准诊断方法。8月6日,这项重大成果在线发表于《自然—纳米技术》,同时,该杂志对该工作进行了专题新闻报道和评述。

目前,对组织进行切片仍为临床医学中诊断肿瘤的主要方法。然而在这一诊断方法的背后,却隐藏着诸多风险与隐患。那么,未来能否开发一种全新的技术,无须通过手术切片操作,就可以无创地实现肿瘤精准诊断?

专家表示,这项成果为以上难题的攻克提供了全新的思路与可能。

荧光成像不仅具备了实时性和高空间分辨率等特点,还能通过多个不同波长的荧光信号,实现多个待测物的同时多通道检测。

然而,这一成像技术在实际活体多重成像应用中的效果却往往不尽如人意。为此,张凡团队提出了“基于时间维度的多重成像法”,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实现活体多重成像。

研究人员发现,荧光寿命的数值具有较好的稳定性,并不会因为生物组织深度的改变而改变。同时,利用能量延迟供给以及对发光离子的浓度进行分别调控,该团队实现了在单一波长下对荧光寿命进行3个量级以上的精确调节,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,其对多个肿瘤标志物的定量检测结果与临床医学传统检测技术获得的结果具有高度一致性。

相较于传统临床诊断技术一次只能对一种肿瘤标志物进行检测的限制,张凡团队提出的时间维度成像方法可以同时定量多个肿瘤标志物,显著提高了检测的效率。同时,时间维度成像法还以“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,同时降低了传统方法在组织切片、处理和评估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。

相关论文信息:DOI 10.1038/s41565-018-0221-0

《中国科学报》 (2018-08-08 第1版 要闻)

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