一种新型显微镜使用光线“切割”组织样本并寻找癌症

这有助于外科医生一次性切除癌变乳腺组织。
一簇乳腺癌细胞,其中蓝色标记活跃生长细胞,黄色标记死亡细胞。科学家们能否破解它们的密码?Wellcome Trust
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一种新显微镜可快速对肿瘤进行3D成像。Mark Stone/华盛顿大学

肿瘤切除术的最终目标是在尽可能保留健康组织的同时,一次性清除患者乳房中所有的癌变组织。但这比听起来还要困难。由于无法在显微镜下观察组织,目前尚无法确定肿瘤周围区域是否含有癌细胞。外科医生通过切除肿瘤后取周围样本,等待病理学家检查,如果发现癌细胞则进行额外的手术来应对。这不仅耗时且昂贵,还会给患者带来巨大的精神压力。

华盛顿大学的研究人员开发的一种新显微镜可能会改变这一状况。它使用超强光在约30分钟内光学“切片”组织并观察内部情况,以便外科医生了解该组织样本是否仍含有癌细胞。如果含有,他们可以返回并切除该组织,有望一次性清除癌症。研究人员本周在《Nature Biomedical Engineering》杂志上发表了他们的研究成果。

与其他医学领域不同,病理学并未取得多少进展。为了确定一块组织是否癌变,病理学家仍需要经过大量的制备过程——例如染色、切片,并将其制成蜡块,然后才能在显微镜下观察。这个过程可能需要数天,而且还限制了对单个样本可以进行的诊断程序的数量。一旦切片和染色,就无法重新检测其他疾病或进行基因检测,而基因检测是癌症治疗的重要组成部分。

由于新显微镜的设计工作速度快且不破坏组织,外科医生可以在手术期间获得结果,确定下一步需要做什么,并为其他检查保留样本。研究人员表示,他们目前正在对乳腺癌样本进行显微镜测试,但未来他们计划将其用于其他涉及实体肿瘤的癌症。更长远的未来,他们希望整合机器学习算法,以帮助病理学家更快、更准确地识别癌症。

 

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曾任《Popular Science》杂志的科学编辑。她对脑科学、微生物组和人体生理学特别感兴趣。除了《Popular Science》之外,她的作品还发表在《纽约时报》、《科学美国人》以及《Scholastic’s Science World》和《Super Science》杂志等刊物上。她拥有加州大学戴维斯分校神经生物学学士学位,以及纽约大学科学、健康和环境报道项目的科学新闻学硕士学位。


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