怎麼切，切多少？手持診斷「鋼筆」 十秒判別腫瘤

目前，手術切除是很多實體瘤患者的有效治療方式之一，儘管現在有很好的影像技術輔助，但是當大多數醫生面對複雜的瘤體時，怎麼切、切多少仍舊是一個問題。

研究人員在利用MasSpec pen檢測患者的組織，圖片來自cbc.ca

我們知道，外科醫生手術切除腫瘤時最常見的方式是清除術，也就是最大限度地清除全部腫瘤細胞，但在這個過程中如何最大限度地保留正常組織往往是一個挑戰，尤其是對那些邊界模糊的腫瘤。

目前常規分辨腫瘤和正常組織的診斷方法主要靠組織病理學，既費人力又耗時間，而且無論術前還是術中、術後，都可能會延誤診斷和治療，特別是術中，因為病人還在台上等。

美國得克薩斯大學奧斯汀分校研究人員，近日在《Science Translational Medicine》雜誌上發表研究報告稱，他們開發出一種類似鋼筆的手持式診斷裝置，能在手術過程中快速識別腫瘤組織，僅需10秒鐘即可提供準確結果，效率是現有方法的150倍以上。

研究人員稱，這種名為MasSpec Pen的診斷裝置，能快速為外科醫生提供有關切除或保留目標組織的精確信息，有助於提升手術治療效果，並降低患者癌症複發的幾率。

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哪裡不清楚？那就點哪裡！

手術後,癌症患者最擔心的事情，就是腫瘤組織清除得不徹底，因為殘留的腫瘤組織會讓病人癌症複發的風險大大增加。但要在手術期間準確區別腫瘤組織和健康組織並非易事，即使藉助目前最先進的冷凍切片分析法，也要30分鐘或更長時間才能得出結果，這會增加麻醉的負面影響及患者的感染風險。而且，對於某些類型的癌症，冷凍切片分析法的準確率也差強人意。

為了尋找更有效的能實時進行組織良惡性分析的方法，該研究團隊開發出了MasSpec Pen。這種像鋼筆一樣的手持裝置，僅用10微升水，就能從患者的組織中輕柔地提取分子，然後利用質譜分析儀進行檢測，10秒鐘後即可確認樣本是腫瘤組織還是健康組織。由於僅用水來採集分子，儀器探針也由一種生物兼容的安全材料3D列印而成，因此對患者的影響極小，不會造成任何可觀察到的組織損傷。

通過對不同腫瘤組織的聚類分析發現，MasSpec pen能夠很好地區別正常組織和腫瘤組織，圖片來自Zhang et al., Sci. Transl. Med. 9, eaan3968 (2017)

研究人員使用MasSpec Pen對采自253名肺癌、卵巢癌、甲狀腺癌和乳腺癌患者的腫瘤組織和健康組織樣本進行了分析，診斷結果準確度高達96%。

MasSpec pen對不同的腫瘤組織的靈敏度、特異性以及準確率，圖片來自Zhang et al., Sci. Transl. Med. 9, eaan3968 (2017)

研究人員指出，MasSpec Pen是一種生物兼容型自動化醫療設備，可幫助醫生更精確、快速、安全地進行手術，提高治療效果，減少癌症複發幾率。他們已提交了專利申請，並計劃從明年開始在腫瘤切除手術中測試這種新技術。

MasSpec pen的工作原理，視頻來自Texas University

關於MasSepe Pen 的幾個相關問題

MasSpec Pen是如何鑒定腫瘤組織的？

通過腳踏板的觸發，MasSpec Pen系統會自動引入一個水滴到筆的端部，水滴將與患者組織接觸3秒鐘，此時組織內的各種生物分子將被萃取到水滴中，然後水滴再被傳送到質譜儀。從質譜儀中獲得的數據將被上傳到我們實驗室研發的數據處理軟體中。由此我們可知道某病理組織是否是癌變組織以及（其他的）可能數值。

MasSpec pen的核心技術是質譜儀加上獨特的想法，圖片來自Zhang et al., Sci. Transl. Med. 9, eaan3968 (2017)

發明這種檢測技術是基於怎樣的考慮？

在發明Masspec Pen是針對手術過程中存在的幾個關鍵問題。目前的外科手術通常將病理組織經冷凍後做成切片並染色，然後送至病理學家進行評估。這個過程至少需要30分鐘，會增加病人的感染幾率和麻醉的副作用，並且手術時間的延長也會增加手術費用，所以我們想利用我們在質譜領域的專長，發明一種能夠做診斷工作的、可靠的和無損傷的裝置。

MasSpec Pen的發明有哪些核心的技術？

這項研究的關鍵技術是質譜法。通過質譜學的方法分析癌症和正常組織，這在過去的很多年裡被證明是高效且高準確率的。我們研究MasSpec Pen的目的，是在與目前手術過程兼容、對病人沒有影響的前提下，發明一種能夠給醫生提供病理診斷，增加手術成功幾率的技術。

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