新型內窺鏡探針有望實現無創活檢

有創活檢在癌癥等疾病診斷中極為普遍，但往往會給病人帶來痛苦。美國約翰斯·霍普金斯大學研究人員開發出新型內窺鏡探針，可直接探查實驗動物精細組織和活細胞活動，為未來的無創活檢帶來可能。

研究人員說，這種新型內窺鏡探針能顯著提高成像分辨率，可被用于直接觀察綿羊、大鼠和小鼠等動物器官中的精細組織結構和細胞活動。未來如果批準臨床應用，該技術將有望減少癌癥和其他疾病診斷中對有創活檢的依賴。研究近期發表在《光：科學與應用》期刊上。

該研究領銜研究者、約翰斯·霍普金斯大學醫學院生物醫學工程教授李興德說：“利用這些工具，我們能夠觀察到胰腺或肺等器官的內部，為我們提供了一種更快更安全的方法來診斷各種疾病?！?/p>

這項名為“雙光子顯微鏡探針”的技術利用了細胞自身發射熒光的能力，而不使用注射染料，避免了用來標記組織的化學物質對人體的損害。

當分子的電子從“激發”狀態回落到其正常能量水平時，就會發出熒光。正如熒光筆在紫外燈下發光一樣，動物細胞也可發出熒光來提供有關其活動和功能的實時信息。

為使這項技術小型化，研究團隊將臺式雙光子顯微鏡縮小成只有2毫米直徑的探頭。他們將兩個光脈沖發射到一個分子中使其發出熒光，光線穿過一個起聚焦作用的微型透鏡，然后通過與探頭連接的柔性光纖纜線，被發送到顯示器上。研究人員還加入一個掃描儀以改善器官被光照射到的區域，從而獲得三維圖像，收集到探針周圍組織的更多信息。

李興德介紹，該技術的主要挑戰是將細胞發出的光線收集到同一儀器中。鏡頭要精心制作，使其不但能聚焦從激光器發出的光，還要同時收集細胞發出的光。光纖纜線也必須定制。

由于該探針可獲得人體內活組織的圖像，研究人員能夠在不使用化學標記的情況下監測細胞代謝活動變化，而這些變化可能正是癌癥、中風或心臟疾病的指征。該探頭還能監測組織的結構變化，可被應用于預測早產等不適于活檢的狀況。