麻省理工的DOLPHIN能發現微小的腫瘤可用於早期癌症檢測

據外媒New Atlas報道，越早檢測到早期癌症，治好癌症的幾率越大。但一些腫瘤很難發現，直到它們達到一定的大小，而此時可能為時已晚。麻省理工學院的研究人員現已開發出一種新的光學成像系統，可用於發現體內深處的微小腫瘤。

目前，在醫學成像的深度和解析度方面都存在一些限制。MRI和CT檢查可以掃描整個身體，但可能會錯過小於1厘米（0.4英寸）的腫瘤。另一方面，光學成像技術可以看到較小的腫瘤，但是深度可能超過約3厘米（1.2英寸）。

「我們希望能夠更早地發現癌症，」該研究的共同主要作者Angela Belcher表示。「我們的目標是找到微小的腫瘤，並以無創的方式進行。」

對於這項新研究，研究人員試圖充分利用這兩個領域。由於波長較長，近紅外光可以比其他光學方法更深入地穿透身體，並以更高的解析度進行。訣竅是一次成像多個近紅外波長，這一過程稱為高光譜成像。

然後可以從身體外部拾取這些信號，並使用團隊開發的演算法進行分析，以確定探頭在體內的位置以及探頭的深度。該團隊稱其系統為DOLPHIN，即「使用高光譜和近紅外漫射成像檢測光學發光探測器」。

為了測試DOLPHIN系統，該團隊使用含有不同納米顆粒的探針，這些納米顆粒會在不同波長的近紅外光下發出熒光。然後，他們讓小鼠吞下探針，並通過消化系統追蹤進展。考慮到探頭只有0.1毫米長，遠遠小於光學成像通常可能的探頭，這一點尤其令人印象深刻。

更好的是，該團隊還打破了深度記錄。在另一項試驗中，將顆粒注入小鼠和大鼠的體內，可以看到深達4厘米（1.6英寸）。當他們在動物組織樣本和人類組織上進行測試時，最大深度加倍。

就目前而言，這只是一個概念證明，看看是否有可能使用DOLPHIN系統來成像如此小的，如此深入地進入身體。現在該團隊計劃調整探針，以便他們可以尋找和標記腫瘤，使它們發熒光。

「就實際應用而言，這項技術將使我們能夠非侵入性地追蹤0.1毫米大小的熒游標記腫瘤，這是一個約有幾百個細胞的集群，」該研究的共同主要作者Neelkanth Bardhan表示。「據我們所知，此前沒有人能夠使用光學成像技術做到這一點。」

該團隊的第一個目標是卵巢癌，眾所周知這通常難以發現，而被發現時往往為時已晚。該團隊接下來的目標包括胰腺癌，腦癌和皮膚癌等。

該研究發表在《科學報告》雜誌上。

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