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美國馬薩諸塞綜合醫(yī)院的研究人員開發(fā)出一種裝置，能夠快速準(zhǔn)確地對腫瘤等疾病進(jìn)行分子診斷，給缺乏最新醫(yī)療技術(shù)的地區(qū)提供幫助。
據(jù)西班牙《阿貝賽報(bào)》4月14日報(bào)道，研究人員在美國《國家科學(xué)院學(xué)報(bào)》發(fā)表文章，介紹了這種以智能手機(jī)為基礎(chǔ)的裝置。這種裝置使用全息攝影技術(shù)，能夠獲得詳細(xì)的顯微圖像，以對細(xì)胞和組織的分子構(gòu)成進(jìn)行數(shù)字化分析。
文章作者之一、研究員西澤·卡斯特羅強(qiáng)調(diào)：“我們相信，我們開發(fā)的這一平臺能以極低的成本提供診斷所需的基本特征。”
該平臺名為數(shù)字衍射診斷系統(tǒng)（D3系統(tǒng)），就是在普通的智能手機(jī)上安裝一個(gè)配有發(fā)光二極管的成像組件，并利用其攝像頭記錄下高分辨率的圖像資料。D3系統(tǒng)具有比傳統(tǒng)的顯微鏡更大的視野，能夠在單個(gè)圖像中記錄血液或組織樣本中超過10萬個(gè)細(xì)胞的資料。
這些資料會通過安全、加密的云端服務(wù)，被上傳到一個(gè)遠(yuǎn)程圖像處理器中進(jìn)行分析，分析結(jié)果很快就會傳回醫(yī)療點(diǎn)。為了對腫瘤進(jìn)行分子層面的分析，需要用結(jié)合了已知癌癥相關(guān)分子的微珠給血液或組織樣本作標(biāo)記，并將微珠裝到D3系統(tǒng)的成像組件上。
在完成圖像采集和資料傳輸后，要通過分析由微珠生成的衍射圖案，檢測是否存在特定的分子。使用大小、涂層各異的微珠能夠產(chǎn)生獨(dú)特的衍射軌跡，更便于檢測。研究團(tuán)隊(duì)為D3系統(tǒng)開發(fā)的數(shù)值算法能夠區(qū)分細(xì)胞和微珠，并在0.09秒內(nèi)分析多達(dá)10兆的資料。
在用D3系統(tǒng)對癌細(xì)胞系進(jìn)行研究的先導(dǎo)性試驗(yàn)中，腫瘤蛋白質(zhì)的存在與否以極佳的精確度被檢測出來，而且寬廣的視野使得研究人員可以同時(shí)對超過10萬個(gè)細(xì)胞進(jìn)行分析。
研究團(tuán)隊(duì)對25名巴氏試驗(yàn)結(jié)果異常的女性進(jìn)行了宮頸活檢樣本分析，結(jié)果D3系統(tǒng)的分析能迅速、可靠地把樣本分為高風(fēng)險(xiǎn)、低風(fēng)險(xiǎn)和良性三類，其結(jié)果與傳統(tǒng)的病理檢查一致。
而D3系統(tǒng)對淋巴結(jié)細(xì)針活檢樣本的分析，能精確地區(qū)分4名患者，他們的淋巴瘤診斷結(jié)果也被傳統(tǒng)的病理檢查證實(shí)。
結(jié)合蛋白質(zhì)分析，D3系統(tǒng)經(jīng)過改進(jìn)還能成功并且靈敏地檢測DNA，如人類乳頭瘤病毒等。在這些試驗(yàn)中，結(jié)果均可在1小時(shí)內(nèi)得出，而且每項(xiàng)試驗(yàn)的成本僅為1.8美元，這個(gè)價(jià)格今后還有望隨系統(tǒng)的改進(jìn)繼續(xù)下降。
研究員拉爾夫·韋斯萊德說：“我們希望D3平臺能提升癌癥檢測的廣度和深度，在資源有限的地方也具有可行性和可持續(xù)性。”（編譯/蘇佳維）
