如果在早期發現許多類型的癌症,則可能更容易治療。麻省理工學院的研究人員現在已經開發出一種名為“ dOLPHIN”的成像系統,該系統可以使他們在體內深處發現小到幾百個細胞的微小腫瘤。
在一項新的研究中,研究人員使用了依賴於近紅外光的成像系統來追踪0.1毫米熒光探針穿過活小鼠的消化道。他們還表明,他們可以檢測到組織信號娛樂城的相關搜尋深度為8厘米,比任何現有的生物醫學光學成像技術都深得多。
研究人員希望將他們的成像技術應用於早期診斷的卵巢癌和其他癌症,而這些癌症目前很難被發現到晚期。
“我們希望能夠更早發現癌症,”麻省理工學院生物工程與材料科學學院的詹姆斯·梅森工藝品教授,科赫綜合癌症研究所成員,麻省理工學院新任命的負責人安吉拉·貝爾徹說。 d94大發網生物工程學系。 “我們的目標是發現微小的腫瘤,並以非侵入性的方式進行。”
Belcher是該研究的資深作者,該研究發表在3月7日的《科學報告》上。該研究的主要作者是前麻省理工學院的博士後湘南黨和馬祖達·肖國際腫瘤學研究員內爾坎特·巴爾丹。其他作者包括研究科學家Qifa Qi和Ngozi Eze,前博士後Li Gu,博士後Ching-Wei Lin,研究生Swati Kataria和Paula Hammond,麻省理工學院化學工程系主任david H. Koch的工程學教授,以及科赫研究所成員。
更深的成像
現有的對腫瘤進行成像的方法均具有局限性,從而無法將其用於早期癌症診斷。大多數都需要在分辨率和成像深度之間進行權衡,並且沒有一種光學成像技術可以將比成像深度深約3厘米的圖像成像到組織中。 X射線計算機斷層掃描(CT)和磁共振成像(MRI)等常用掃描可以在整個身體中成像;但是,直到它們長到大約1厘米時,他們才能可靠地識別出腫瘤。
Belcher的實驗室於幾年前加入科赫研究所,著手開髮用於癌症成像的新光學方法。他們想開發一種技術,可以使組織內深處的非常少的細胞群成像,而無需任何放射線成像iwin娛樂城活動標籤。
波長在900到1700納米之間的近紅外光非常適合組織成像,因為波長較長的光的散射程度不如撞擊物體時的散射程度強,因此可以使光更深地穿透組織。為了利用這一優勢,研究人員使用了一種稱為高光譜成像的方法,該方法可以同時對多種波長的光進行成像。
研究人員使用各種近紅外熒光發光探針測試了他們的系統,這些探針主要是氟化釔鈉納米粒子,這些納米粒子通過稱為摻雜的過程添加了捕魚達人儲值稀土元素,例如,或ase。取決於摻雜元素的選擇,這些顆粒中的每一個都發射不同波長的近紅外熒光。
使用他們開發的算法,研究人員可以分析來自高光譜掃描的數據,以識別不同波長的熒光源,從而可以確定特定探針的位置。通過進一步分析來自整個近紅外光譜內較窄波段的光,研究人員還可以確定探頭所在的深度。研究人員將他們的系統稱為“ dOLPHIN”,該系統的意思是“在近紅外中使用高光譜和漫射成像檢測光學發光探針”。
為了證明該系統的潛在用途,研究人員追踪了一個0.1毫米大小的熒光納米顆粒簇,該簇被吞下,然後穿過了活著的小鼠的消化道。可以對這些探針進行修飾,使其靶向並熒光標記特定的癌細胞。
“在實際應用中,這項技術將使我們能夠以非侵入性的方式2019娛樂城推薦確認有一個0.1毫米大小的熒光標記腫瘤,該腫瘤由大約幾百個細胞組成。據我們所知,以前沒有人能夠使用光學成像技術做到這一點。” Bardhan說。
早期發現
研究人員還證明,他們可以將熒光粒子注入小鼠或大鼠的體內,然後對整個動物成像,這需要成像至約4厘米的深度,以確定粒子在哪裡結束。在人體組織模擬物和動物組織的測試中,根據組織的類型,他們能夠將探針定位到最深8厘米的深度。
洪國松,材料科學助理教授娛樂城賺錢斯坦福大學的科學與工程學將新方法描述為“改變遊戲規則”。
“這確實是一項了不起的工作,”未參與這項研究的洪說。 “熒光成像技術首六合彩規則次達到了CT和MRI的穿透深度,同時保持了其自然的高分辨率,使其適合掃描整個人體。”
研究人員說,這種系統可以與任何發射近紅外光譜光的熒光探針一起使用,包括已經獲得FdA捕 魚 達人 大陸批准的一些探針。研究人員還在努力調整成像系統,以便它可以揭示組織對比度的內在差異,包括腫瘤細胞的特徵,而無需任何熒光標記。
在正在進行的工作中,他們正在使用此成像系統的相關版本來嘗試儘早檢測卵巢腫瘤。卵巢癌通常被診斷得很晚,因為當腫瘤還很小時,沒有簡便的方法可以檢測到。
貝爾徹說:“卵巢癌是一種可怕的疾病,由於症狀難以描述,因此被診斷得這麼晚。” “我們想要一種跟踪腫瘤復發的方法,並最終找到一種在早期腫瘤進入癌症或轉移之路時發現並跟踪早期腫瘤的方法。這是開發該技術的第一步。”
研究人員還開始著手調整這種類型的成像以檢測其他類型的癌症,例如胰腺癌,腦癌和黑色素瘤。
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