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乳腺癌是女性的一大健康杀手。外科手术中,医生往往尽可能多的保留健康组织切除癌症组织。
然而,目前并没有准确的方法,在手术过程中告诉医生肿瘤组织是否已经成功切除
,这使得许多患者需要进行第二次手术,因为肿瘤的一部分还在身体里,不需要太久的时间,它们就会卷土重来。
常规的癌症边缘确认的组织学检测需要经过多个步骤,组织处理、冷冻、切片、染色,然后再成像和分析,这需要太多的时间
,对于正在手术的医生来说,实在是远水救不了近火。想要在手术过程中确认乳腺癌的癌组织是否完全去除,还是一个挑战。
最近发表在《Science Advances》上的一项研究带来了一个好消息,来自华盛顿大学医学院(Washington University School of Medicine)和加利福尼亚理工学院(California Institute of Technology)的研究人员报告说,他们已经开发出一种技术来扫描肿瘤样品,可以获得精确到足以用来确认肿瘤组织是否完全去除的图像。这种新技术利用了光声断层扫描技术(PA-PAT),
它只需要很短的时间就可以获得精确的鉴定结果。这对于临床应用来说,具有很大的进步和帮助。
▲UV-PAM系统对手术切缘成像的原理。(图片来源:《Science Advances》)
PAT是一种迅速发展的成像模式,可以提供生物组织的立体成像,具有可量化的空间分辨率和成像深度。PAT可以归结为两种成像模式:PA显微镜(PAM)和PA计算机断层扫描(PACT)。在光学显微镜的PAM模式中,成像分辨率受到光衍射的限制,成像深度由弹道光子决定。与其他基于荧光或者散射的光学成像模式不同,PAT的原理是基于光吸收对比度,这对不同的靶标来说是具有特异性的。通过不同波长的光照射,不同的细胞和生物元件可以得到成像,例如细胞核、细胞色素、血液、黑色素和脂质,并且这些都不需要外部造影剂就可以成像。
研究人员采用的是UV-PAM系统。紫外光(UV)能够照亮细胞核,从而得到常规组织学中相同的对比度而不需标记物。在癌组织学中,细胞核的大小变化和堆积密度可以用于鉴定癌症细胞簇。因而,266nm的紫外光,被用于UV-PAM系统中的照明,其在细胞核中的DNA和RNA吸收比其他生物组分强了一个数量级。在该短波长条件下,
UV-PAM系统可以实现高空间分辨率,能够显示个体细胞核的信息,不需要标记。