科技日報記者 劉霞
美國密歇根州立大學(xué)科學(xué)家研發(fā)出一種新型拉曼成像系統(tǒng)，能通過檢測附著于腫瘤的納米粒子所發(fā)出的極微弱信號，有效區(qū)分癌變與健康細胞，有望推動癌癥早期診斷。相關(guān)成果發(fā)表于新一期《光學(xué)》雜志。
該系統(tǒng)專為捕捉表面增強拉曼散射（SERS）納米粒子的微弱信號而設(shè)計。這些納米粒子可特異性結(jié)合腫瘤標(biāo)志物，系統(tǒng)通過讀取其拉曼信號，自動標(biāo)示出可能含有腫瘤組織的區(qū)域。
新系統(tǒng)能快速區(qū)分癌細胞與健康細胞，靈敏度顯著提升，可檢測到強度僅為同類商用系統(tǒng)1/4的拉曼信號。盡管它暫時無法取代病理學(xué)方法，但可作為快速篩查工具，加速診斷流程，實現(xiàn)腫瘤更早發(fā)現(xiàn)、減少診斷延誤。
該系統(tǒng)的靈敏度提升，源于將可調(diào)波長的掃描源激光器與超靈敏探測器——超導(dǎo)納米線單光子探測器（SNSPD）相結(jié)合。SNSPD使用能檢測單光子的超導(dǎo)納米線，可在低背景噪聲下高速捕獲極微弱光信號。SERS納米粒子表面涂覆透明質(zhì)酸，能與腫瘤細胞表面蛋白結(jié)合。初步實驗顯示，系統(tǒng)靈敏度可達飛秒級別。
隨后，團隊在培養(yǎng)的乳腺癌細胞、小鼠腫瘤組織及健康組織樣本中對該系統(tǒng)進行了檢驗，結(jié)果顯示，腫瘤樣本中SERS信號高度集中，健康組織中則僅檢測到極低背景信號，體現(xiàn)了系統(tǒng)的高靈敏度與可靠的鑒別能力。此外，通過更換靶向分子，該方法也可拓展至其他癌癥類型。
