「陰陽眼」螳螂蝦：能看見未發作的癌症

螳螂蝦可謂是甲殼綱動物中的英雄。不僅是因為它們具有威猛有力的蝦螯，還因為那雙神通廣大的慧眼，甚至在癌症病發前就能看到癌症。

現在，研究人員正試圖用攝像機重現這項驚人的本領，如果成功了我們不僅可以在癌症早期就有所發覺，而且還能夠真對人體的其他腫瘤，以及對其進行更準確的全身定位。

螳螂蝦是色彩艷麗非常養眼的甲殼類生物，你可能在國家地理頻道看到過它們用大蝦螯幹掉了螃蟹。有意思的是，他們既不屬於螳螂也不屬於蝦，而是螃蟹和龍蝦的近親。

這種蝦屬於口足目，大部分生活在位於熱帶和亞熱帶海域的印度水域及太平洋地區，其中還包括東非到夏威夷地區。

一直讓研究人員著迷的是螳螂蝦強有力的打擊能力，但是他們意識到，要想精確的打擊獵物，這些蝦必須擁有令人驚異的視力。

早在2014年，澳大利亞的一個研究小組就意識到螳螂蝦驚人的視力，實際上它們能夠看到癌症。

這是因為它們和其它的節肢動物一樣具有複眼，上面具有成千上萬的光捕獲受體——複眼小眼，就像蒼蠅那樣。

螳螂蝦的眼睛跟人類最大的不同之處是它可以感受到偏正光，而人類則不行。

Elliott Kennerson在美國國家公共廣播電台(NPR)表示，陽光實際上是混亂的，光的方向朝向四面八方雜亂無章。但是有些平面能夠改變光的反射和傳輸，讓它們彙集到一個平面上，例如魚眼和偏正光太陽鏡。

人眼卻無法具有上述功能，因為我們無法分辨出偏振光和非偏振光，但是螳螂蝦卻可以區分二者。

這其實非常重要，因為研究人員已經證實，快速增長的癌細胞的偏振光與健康組織不同。這種細小的差別對人類來說幾乎是無形的，但是螳螂蝦卻很容易對其進行區分。

2014年，澳大利亞昆士蘭大學的Justin Marshall表示，人類看不見這種細胞的偏振光變化，螳螂蝦能對其一擊必中。之後，研究人員發現這種偏振光的差異出現在癌症早期階段，即癥狀還沒有表現出來的時候。

世界各地的研究團隊現在正致力於用攝像機重現螳螂蝦的「火眼金睛」，其實這種仿生不局限於節肢動物，還有例如蝴蝶等。

美國伊利諾伊大學的研究人員Viktor Gruev表示，從自然界吸收靈感能幫助我們更好的拓寬技術。他的研究團隊所設計的攝像頭不急能夠識別人體體表和動物組織的偏振光，還能夠用於內窺鏡和結腸鏡檢查。

在他們目前為止的實驗中，Gruev和同事們利用這台攝像機在實驗小鼠體內尋找結腸癌的跡象。傳統的結腸鏡相機是塞入患者的菊花里，然後近距離觀察他們的大腸，之後發回黑白照片，醫生根據照片找到反常的影像，例如息肉等。

但是並不是所有的癌細胞都是粗糙的，有時候它們看起來就跟周圍的組織差不多，這時候結腸鏡檢查就沒辦法了。所以Gruev的特殊攝像頭需要及時將偏振光圖像轉化為彩色圖像，以便醫生準確區分健康組織和病變組織的邊界。

Gruev表示，有趣的是，不同的癌細胞似乎有不同的偏振光特徵。極化結構讓癌細胞更明顯，這種技術被稱為「癌細胞月球探測器」。到目前為止，我們檢測到癌症的時間依舊太遲了。

這種新的技術不僅讓診斷時間更早、更準確，它也能夠幫助醫生有效的切除腫瘤，以便患者更好的恢復。目前正在進行的臨床試驗正在嘗試用攝像頭將腫瘤從乳腺癌患者體內移除。

Gruev的研究結果已經發表於國際光學學會和國際光學工程學會，另外同時在今年6月的美國加州的美國光學學會會議上被認可。

[千里之外 via sciencealert]

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