【行業(yè)新聞】手持質(zhì)譜筆可在手術(shù)過程中數(shù)秒內(nèi)識(shí)別癌變組織

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時(shí)間：2017-09-11 14:39

　研究人員發(fā)明了一種溫和的手持設(shè)備，可以在幾秒鐘內(nèi)確定組織是否癌變。該工具可以在手術(shù)期間給予外科醫(yī)生關(guān)于哪些組織應(yīng)該被去除或保留的精確的信息。

　　依靠化學(xué)分析技術(shù)質(zhì)譜法的筆式儀器由得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的科學(xué)家開發(fā)。它在今天發(fā)表的“科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)”雜志上有所描述，文章第一作者為得克薩斯大學(xué)奧斯丁分?；瘜W(xué)系張佳玲。

“手術(shù)后腫瘤的存在與癌癥復(fù)發(fā)及存活率降低密切相關(guān)，”該筆式儀器研發(fā)的領(lǐng)頭人、得克薩斯大學(xué)奧斯丁分?；瘜W(xué)副教授 Livia Eberlin說?！八宰詈迷诘谝粫r(shí)間把它切除?！?br/>
　　獲得最后一點(diǎn)的癌組織是困難的。麻煩點(diǎn)通常發(fā)生在腫瘤的邊界，很難判斷組織是良性還是已經(jīng)癌變。乳腺癌患者通常要進(jìn)行第二次和第三次手術(shù)以去除初始手術(shù)后留下的癌組織。但是在腫瘤邊緣周圍除去過多的良性組織可能會(huì)影響器官的功能。使得外科醫(yī)生要在手術(shù)過程中不斷判斷哪些組織要剪掉。

　　當(dāng)前用于在手術(shù)期間檢測(cè)組織的工具叫做冰凍切片分析，包括切割、冷凍和組織染色，然后讓病理學(xué)家目測(cè)檢查它。這個(gè)過程至少需要30分鐘，并且有可能延長手術(shù)時(shí)間。對(duì)組織進(jìn)行冷凍也會(huì)改變其結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確。

　　Eberlin的“質(zhì)譜”筆可以在沒有病理實(shí)驗(yàn)室的情況下立即提供診斷。她的研究小組在253個(gè)人體組織樣本上進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)它正確地識(shí)別出癌組織超過96%。

　　手持式儀器本身很簡單，但它與更復(fù)雜的東西相連：質(zhì)譜儀。Eberlin的筆是作為質(zhì)譜儀的附件來使用。

　　外科醫(yī)生將筆夾在可疑組織上進(jìn)行工作。懸掛在筆尖上的是一小滴水，當(dāng)與組織接觸時(shí)，組織上的任何水溶性分子（包括癌癥特異性代謝物）自然溶解在水滴中。然后將液滴通過管道泵送到質(zhì)譜儀。

　　Eberlin的團(tuán)隊(duì)訓(xùn)練了數(shù)百個(gè)樣本的算法，以根據(jù)其質(zhì)荷比來識(shí)別癌癥生物標(biāo)志物。

　　十秒鐘內(nèi)，該工具顯示結(jié)果：“正?！被颉鞍┌Y”。外科醫(yī)生可能需要從腫瘤邊緣周圍的多個(gè)位點(diǎn)取樣。Eberlin正在開發(fā)可以將結(jié)果在空間上成像的軟件。

　　這不是工程師第一次提出一種可以在手術(shù)中實(shí)時(shí)識(shí)別癌癥的工具?？茖W(xué)家已經(jīng)嘗試了其他基于質(zhì)譜的工具，以及熒光探針和不同形式的光譜。但是，在分析組織的過程中，它們都會(huì)以某種方式損壞組織，因?yàn)樗鼈冃枰褂脷怏w、溶劑、電壓或加熱。

　　Eberlin的質(zhì)譜筆僅僅使用水，不會(huì)對(duì)組織造成損壞。并且該儀器是使用廉價(jià)的一次性材料3D打印出來的。

　　但是有一個(gè)實(shí)際的問題：該系統(tǒng)需要將一臺(tái)質(zhì)譜儀放進(jìn)手術(shù)室。這種做法在醫(yī)院并不普遍，Eberlin說，“這絕對(duì)是該系統(tǒng)成果轉(zhuǎn)化的障礙?！?br/>
　　質(zhì)譜儀價(jià)格昂貴，通常在50萬美元以上，通常只在高科技研究、法醫(yī)和藥物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室中使用。Eberlin的實(shí)驗(yàn)使用的是Thermo Fisher Scientific的市售質(zhì)譜儀，它是90年代復(fù)印機(jī)的尺寸。

　　Eberlin表示，她設(shè)想開發(fā)一種更小、更便宜的質(zhì)譜儀，且配套診斷筆的必要功能?！斑@可以是一種只在手術(shù)室里使用的儀器”， Eberlin說。

　　事實(shí)上，其他研究人員今年早些時(shí)候描述了質(zhì)譜技術(shù)的改進(jìn)，使其比以前更便宜，更便攜，更敏感。

　　Eberlin計(jì)劃明年啟動(dòng)一項(xiàng)試點(diǎn)研究，在這項(xiàng)研究中外科醫(yī)生將在實(shí)際手術(shù)中測(cè)試她的質(zhì)譜筆的診斷能力。她會(huì)將結(jié)果與目前癌癥患者關(guān)心的臨床方法進(jìn)行比較。