发布时间:2019-06-18 17:29 原文链接: 激光可检测血液肿瘤细胞有望改善黑色素瘤筛查和治疗

  肿瘤会释放细胞到血液中,从而揭示癌症正在发展并已扩散到身体的其他部位。如今,研究人员报告称,他们可以在皮肤癌患者的手上,用一种激光设备检测出这些罕见肿瘤细胞在血液中的流动情况。该设备有朝一日可能会改善对黑色素瘤的筛查。它还可以帮助医生监测癌症治疗是否有效,甚至可以通过杀死漫游的癌细胞抑制原始肿瘤扩散。

  并未参与该项研究的德国汉堡—埃彭多夫大学医学中心临床肿瘤学家Klaus Pantel说:“能透过皮肤检测到这些循环的肿瘤细胞真是太神奇了。”但他和其他科学家强调,还有很多工作要做,从而证明该设备确实对黑色素瘤患者有帮助。

  大多数从事血循环癌细胞(CTCs)研究的科学家都通过抽取患者血液的方法开展工作。对于晚期乳腺癌、结肠癌或前列腺癌患者而言,医生可以要求对此类血液样本中的CTCs计数进行商业测试。但这些方法往往无法检测出早期癌症释放的少数细胞,而且它们对黑色素瘤不起作用,因为这种癌细胞不具备检测CTCs所需的主要表面标记。

  为了改进相关方法,由美国小石城阿肯色医学科学大学生物医学工程师Vladimir Zharov领导的研究团队,将激光和超声波检测器结合起来,研制出他们所谓的“细胞电话”——因为该设备可以通过声音检测细胞。

  当研究人员将“细胞电话”的激光照射到动物或人的皮肤上,并使光线穿透近表皮血管几毫米时,任何经过的黑色素瘤细胞都会因为其携带的黑色素而被轻微加热。这种无害的加热会产生微小的声波,而后者又会被超声波探测器接收到。

  Zharov的团队将设备聚焦在一个人的手上几秒钟到1个小时,同时在背景噪音中寻找吸收能量较少的红细胞信号,结果他们在19名健康志愿者身上并没有检测到CTCs。但在28名黑色素瘤患者中,有27人的CTCs出现了峰值。

  研究小组于6月12日在《科学—转化医学》杂志上发表报告称,“细胞电话”可以在1升血液中检测到单个CTC,这比在典型的7.5毫升血液样本中检测CTC的其他方法灵敏了1000倍。新设备还检测到有可能生长并造成癌症患者死亡的小血栓。

  有趣的是,当研究人员将激光调到更高但仍然安全的能量水平时,他们发现,患者的CTC水平在1小时内下降了,因为该设备显然在破坏癌细胞,但却没有造成任何副作用。

  Zharov说,虽然这不大可能完全消除一个人的癌症——原发肿瘤或转移性肿瘤会不断释放细胞,但“细胞电话”可以用来增强一种癌症药物的疗效。

  Zharov及其同事已经为“细胞电话”申请了专利,并成立了一家公司对其进行下一步开发。Zharov指出,这种设备可以用来跟踪抗癌药物是否有效——如果有效,患者的CTC水平便会下降。“你可以每3个月定期监测一次,看看黑色素瘤是否复发。”

  Zharov建议说,它还可以作为皮肤检查的附加组件,以提高对黑色素瘤的筛查,就像对乳腺癌进行乳房X光检查一样。通过给病人的CTCs贴上金纳米颗粒——就像黑色素一样,从而使细胞升温,Zharov用这种设备检测或监测其他类型的癌症。

  但Pantel和其他人警告说,这些应用还有很长的路要走。首先,研究小组只测试了3名早期黑色素瘤患者。得克萨斯州休斯敦MD安德森癌症中心肿瘤学家Anthony Lucci说:“他们必须通过更多的测试,证明能在早期癌症病人中发现CTCs。”

  波士顿市马萨诸塞州综合医院机械工程师Shannon Stott说,研究人员还需要探索“细胞电话”是否能在肤色较深的病人身上发现CTCs——这些人正常细胞中的黑色素水平本就较高,可能会使“细胞电话”难以区分任何癌细胞。她说,目前,“这是一项很酷的研究,很有希望”。

相关文章

化学所在促进肿瘤细胞凋亡的分子开关研究中获进展

作为智能探针,活性动态可控的分子开关是探索和干预生命过程的有利工具。光作为一种非侵入性的控制参数,具有高度正交性和时空精度,在调控分子功能中具有独特优势。常用光开关分子(如偶氮苯和二芳基乙烯等)存在响......

变废为宝!科学家成功将塑料变成钻石

用强大的激光对塑料进行爆破可以产生微小的钻石。在行星内部高温高压环境下也可能发生类似的过程,这有助于解释天王星和海王星为何如此怪异。此前,研究人员已经能够通过向碳和氢的混合物发射激光来制造纳米钻石,但......

激光光学国际领军人物洪明辉全职加盟厦门大学

今年早些时候透露将全职加盟厦门大学的激光光学国际领军人物洪明辉,近日已实现这一愿望。据厦门大学官网消息,近日,新加坡工程院院士、激光光学领域国际领军科学家洪明辉教授受聘厦门大学陈嘉庚讲席教授,正式加盟......

中国科学院金属研究所180万采购激光扫描共聚焦显微镜

公告信息:采购项目名称中国科学院金属研究所激光扫描共聚焦显微镜采购项目品目货物/通用设备/仪器仪表/其他仪器仪表采购单位中国科学院金属研究所行政区域北京市公告时间2022年08月31日18:05获取招......

兰大激光雷达网巴基斯坦白沙瓦站建成

日前,兰州大学“一带一路”激光雷达网团队成员工程师李武仁和研究生李美师出访巴基斯坦白沙瓦大学,指导巴方完成“一带一路”激光雷达网巴基斯坦白沙瓦站的拉曼—偏振激光雷达和多波段太阳—天空辐射计的安装、调试......

物理所在强激光和物质相互作用研究中取得进展

自旋极化的正电子在高能物理、材料物理和实验室天体物理等领域具有广泛的用途。目前,传统极化正电子源是基于Bethe-Heitler机制通过圆偏振伽马光或纵向极化电子轰击高Z固体靶实现的,但是单发的正电子......

发光10皮秒操纵原子,迄今最快的双量子位门实现

近日日本国立自然科学研究院分子科学研究所(IMS)的科学家使用光镊来捕获两个冷却到几乎绝对零且仅相隔一微米的原子,然后用仅发光10皮秒(1皮秒为万亿分之一秒)的特殊激光束操纵原子,成功执行了世界上最快......

国家纳米中心:细菌膜纳米肿瘤疫苗的研究取得重要进展

近日,中国科学院国家纳米科学中心赵潇、赵瑞芳和聂广军研究团队在细菌膜纳米肿瘤疫苗方面取得重要进展。相关研究成果以Nanocarriersbasedonbacterialmembranematerial......

260万!南京一大学采购超高分辨率激光共聚焦显微镜

南京财经大学超高分辨率激光共聚焦显微镜采购项目的潜在供应商应在江苏省南京市长江路198号苏美达大厦14楼获取招标文件,并于2022年8月16日14点(北京时间)前递交投标文件。一、项目基本情况1、项目......

上海软X射线自由电子激光用户装置通过HLSS运行模式测试

上海软X射线自由电子激光(SXFEL)用户装置完成并通过自由电子激光谐波驱动自种子(HLSS)先进运行模式的工艺测试。测试以线上线下相结合的方式进行,测试专家组由中国科学院近代物理研究所、中科院高能物......