告別活檢，發光分子讓皮膚癌一眼就可以看出來

我們都知道，痣是人類最常見的良性皮膚腫瘤，是表皮、真皮內黑素細胞增多引起的皮膚表現，但是也有轉變為惡性的可能，從而危及生命安全。如果你想去醫院檢查它是否是惡性的，一般情況下，醫生會切取痣所在位置的皮膚淺層製作成標本，然後送往實驗室檢查以作判斷，這個過程也叫作活組織檢查。且不論這個檢查結果的準確性，整個過程操作起來還是有點繁雜，但根據一項新研究的結果，在不遠的將來有望研究出可以簡化這個過程的新技術，只需要將患者的皮膚放在一個特殊的顯微鏡下，便能夠在短短几分鐘內判斷出其是否為惡性。

這項研究的首席研究員Irene Georgakoudi，也是馬薩諸塞州梅德福城市的塔斯夫大學生物醫學工程系的副教授，她表示，這項技術需要一個高解析度的顯微鏡，醫生可以通過這個顯微鏡直接看到病人細胞的「動力車間」——線粒體（是細胞中製造能量的結構，也是細胞進行有氧呼吸的主要場所），線粒體一般在細胞內會跟其他細胞器之間形成很漂亮的「網路」。

Georgakoudi還表示，由於惡性腫瘤會破壞這種網路，並導致線粒體結構散亂，所以只要醫生仔細觀察線粒體的內部結構，就大有可能根據他們所看到的診斷出皮膚癌或者其他疾病。

目前，醫生都是採取皮膚活組織檢查來診斷癌症，這意味著他們需要切取一小部分可疑的皮膚表層，然後送往實驗室，由相關的專家注入相應的染料（便於找到目標細胞），最後將其放到顯微鏡下尋找異常細胞。顯然，這個方法的有一個不容忽視的缺點，在活組織檢查的第一步，切取的皮膚表層有一定的可能會被某些細菌等感染，甚至在患者皮膚上留下褪不去的疤痕。

其實大約在十年前，當研究人員意識到，或許他們並不需要採取活組織檢查的方法而只是簡單地檢查皮膚組織就能達到同樣的診斷效果，這項新技術的雛形就已經在他們腦海里形成。事實上，該技術需要的高解析度顯微鏡也被稱作多光子顯微鏡，其主要是利用光子（光子是傳遞電磁相互作用的基本粒子）的相關性質，研究人員可以通過光子觀察到煙醯胺腺嘌呤二核苷酸分子，簡稱NADH分子。

大多數細胞里都自然存在著NADH分子，放在特定波長的光下，它會發光。

Georgakoudi說：「當NADH分子在線粒體中時，它會發出一個很強的信號，這有助於研究人員探測到它的存在。也正是由於NADH分子的這種特殊性質，研究人員不需要通過給病人的皮膚切層注入染料的方法來觀察線粒體的內部結構。」

為了驗證這項技術的可靠性，Georgakoudi和她的同事們從十個皮膚癌患者以及四個健康的正常人身上取樣，然後拍成照片。對於患者，她們選取了危險的惡性黑色素瘤，以及危險性較小的一些腫瘤，如基底細胞瘤。最後，她們得到了十七個有效的患病位置的組織和十二個有效的健康位置的組織，並進行了數據分析。

Georgakoudi說：「成像過程大概需要一分鐘的時間，這並不會給病人造成任何疼痛或者不適。同時，我們分析這些圖像的方式也非常自動化，只需要幾分鐘來描述細胞內線粒體結構即可。」

研究人員發現，在不同細胞層處的正常線粒體的內部結構是不同的。對此，Georgakoudi表示這不足為奇，因為不同細胞層處的細胞各自功能本來就不同。與正常細胞相比，黑色素瘤和基底細胞瘤細胞中必有相應損壞的地方，而這些不同的變化必然會導致線粒體結構改變，這或多或少會使線粒體某些功能從表面上消失。

Georgakoudi補充道，為了證明研究人員利用新技術做出的診斷是正確的，它們會安排一個病理學家在對相同的組織樣本進行傳統的活組織檢查。

不過這一新技術目前還不能用於給患者診斷，但如果該技術能在大量的實驗研究中獲得成功，那麼就能廣泛應用於醫學診斷，患者也就可以擺脫活組織檢查，只需要在短短的幾分鐘內進行癌症檢查即可。

此外，雖然這個設備現在還十分昂貴，但是這些成像系統的成本有望在未來幾年裡顯著下降。

蝌蚪五線譜編譯自livescience，譯者 sunshine，轉載須授權