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山西快乐十分直播现场: 光可借助超聲波在生物組織深處治療癌癥

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瀏覽 次【字號 】 發布時間:2012-6-30 打印本頁

山西快乐十分前三预测 www.cxclik.com.cn 做個如超聲波般簡單的檢查就能診斷癌癥,不開刀也能進行手術?美國加州理工學院的工程師開發出一種技術,能有效地將光線聚焦在生物組織內,從而有望實現這些設想。

  此前,光線只能聚焦約1毫米深,而研究團隊現在能將聚焦深度提升至2.5毫米。隨著未來光電硬件的改進,光線的聚焦深度有望在數年內提升至10厘米??蒲Ъ頁?,通過提升光的功率,在組織深處可生成緊密的激光聚焦區域,有希望借此制成使皮膚免受傷害的激光手術刀。相關研究報告發表在6月26日出版的《自然・通訊》上。

  一般來說,生物組織都是不透明的,會分散光線,因此想要獲得有關器官內部細胞或分子的圖像,就需要將光束聚焦在組織之上。為實現這點,科研人員利用了高頻振動超聲波的兩個屬性:一是高頻聲波不會被組織所分散;第二,超聲振動與光發生相互作用時,可以輕微地改變光的頻率,即產生所謂的聲光效應,光的顏色也會產生微弱變化。

  在實驗中,研究團隊將超聲波聚焦于組織樣本內部一個很小的區域內,隨后將光照射在樣本上,使光發生散射。由于聲光效應,所有穿過該區域的散射光都會略微改變顏色,因此科學家可挑出顏色發生變化的光并將其記錄在全息干板上。只要移動超聲波的聚焦區域,就能隨之控制光的聚焦區域。

  研究團隊隨后展示了新方法如何被用于熒光成像:他們將帶有“CIT”熒光圖案的凝膠塊嵌入組織樣本,并通過聚焦的光束掃描樣本。聚焦的光會擊中并激發熒光圖樣,從而使發光的“CIT”字母從組織內部放射出來。同樣,他們還利用這一技術為被熒光染料所標記出的腫瘤拍攝了圖像,就像例行的超聲波過程一樣,這為非侵入式診斷奠定了基礎。

  另外,新技術還可與光動力學療法結合以治療癌癥。在這個過程中,含有光敏、抗癌化合物的藥物將被注入病患體內。癌細胞會優先吸收這些化合物,因此其可在得到光線照射時殺死癌細胞。由于光很容易發生散射,目前這種療法僅被用于組織的表面,而新技術的進展能夠支持醫生觸及組織內部更深的癌細胞,從而達到更好的治療效果。

  總編輯圈點:

  光成像和超聲成像現在已廣泛應用,卻各有利弊。然而,通過利用兩者結合產生的聲光效應,解決了光成像的深度和超聲成像的精度等問題,做到了揚長避短,有望成為一種低成本、高對比度和高分辨率的深層組織無損醫學成像方法。盡管聲光成像技術從理論到工程設計都趨于成熟,但卻一直受制于無法找到穩定且穿透力強的激光源。因此,這項研究中光線聚焦深度的增加,確實是一種可喜且關鍵的進步,我們也對未來光電硬件的改進充滿期待。

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