科學家發明了一種新的激光,可以發現並摧毀血液中的癌細胞

癌症 腫瘤 技術 知新了了 2019-06-27
科學家發明了一種新的激光,可以發現並摧毀血液中的癌細胞

研究表明,癌細胞可以通過血液擴散到身體的其他部位。現在,研究人員開發了一種新的激光,可以從皮膚外部發現並殺死這些腫瘤細胞。

研究人員在《科學轉化醫學》(Science Translational Medicine)雜誌上發表了該研究成果,報告稱,儘管激光距離成為商業診斷工具還存在一定的距離,但這種方法的靈敏度比目前用於檢測血液中腫瘤細胞的傳統方法高出1000倍。

一般來說,為了檢測癌症的擴散,醫生通常會抽取血液樣本,但這些測試往往無法發現腫瘤細胞,即使它們存在於單個樣本中,尤其是患者患有早期癌症的情況下。

如果檢測結果顯示的是陽性,那通常意味著血液中存在高濃度的循環腫瘤細胞。往往出現這樣的情況時,癌症很可能已經擴散到其他器官,而且往往“已經太晚了,無法有效地治療患者”。

幾年前,醫學專家帶領的研究團隊提出了一種替代的、非侵入性的方法,以更高的靈敏度檢測更多的血液。他們採用了熟悉的方法,先在實驗室中進行測試,然後在動物身上進行測試,最近又在人類身上進行了臨床試驗。

這項被稱為“Cytophone”的新技術,利用皮膚外部的激光脈衝加熱血液中的細胞。但是,激光只能加熱黑色素瘤細胞,而不是健康細胞。因為這些細胞會攜帶一種色素,稱為黑色素,可以吸收光線。然後,“Cytophone”使用超聲波技術來檢測這種加熱效應所發出的微小的波。

科研團隊在28名有黑色素瘤的淺色皮膚患者和19名沒有黑色素瘤的健康志願者上測試了這項技術。他們將激光照射到患者的手上,發現最快10秒,最慢60分鐘內,這項技術可以在28名志願者中的27名中識別出循環中的腫瘤細胞。

發現並殺死腫瘤細胞

經過測試,該裝置沒有對健康志願者返回任何假陽性結果,也沒有引起安全擔憂或副作用。研究人員說,黑色素是一種通常存在於皮膚中的色素,但皮膚細胞不會受到傷害。即使皮膚自然產生黑色素,這種激光技術也不會傷害這些細胞。這是因為該技術採用的激光是在皮膚上大面積散射(所以激光並沒有將能量聚焦在單個皮膚細胞上,不足以損傷它們)。

該技術的測試還帶來了出乎意料的結果,研究小組發現,在接受照射後,癌症患者的循環腫瘤細胞居然變少了。研究人員表示,我們使用了相對較低的能量,主要用於診斷而不是治療癌症。然而,即使在如此低的能量下,激光束似乎也能摧毀癌細胞。

以下是它的工作原理:當黑色素吸收熱量時,細胞內黑色素周圍的水份開始蒸發,產生氣泡膨脹和坍塌,機械的破壞細胞。

研究人員稱,他們的目標是通過殺死這些細胞,防止轉移性癌症的擴散。但他們希望進行更多的研究,進一步優化該設備,可以在對其他細胞無害的情況下殺死更多的腫瘤細胞。

目前,他們還沒有對黑皮膚、黑色素水平較高的人進行測試。即便如此,只有極少數的非裔美國人患有黑色素瘤。

研究小組希望擴大這項技術的應用範圍,尋找由黑色素瘤以外的癌症釋放的循環腫瘤細胞。這些癌細胞不攜帶黑色素,所以為了檢測它們,研究人員首先需要給患者注射特定的標記物或分子,這些標記物或分子可以與這些細胞結合,這樣它們就可以被激光瞄準。

到目前為止,他們已經證明這項技術可以在實驗室中應用於人類乳腺癌細胞。


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