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怎么切,切多少?“肿瘤点读笔”能10秒告诉你

 
撰文 | 叶水送
责编 | 李    娟
 
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肿瘤是人类健康最大的威胁之一。
 
目前,手术切除是很多实体瘤患者的有效治疗方式之一,尽管现在有很好的影像技术辅助,但是当大多数医生面对复杂的瘤体时,怎么切、切多少仍旧是一个问题。
 
手术一旦切除不合理或者肿瘤组织有残余,不仅不利于肿瘤患者的康复,同时也有可能会加速肿瘤细胞向全身转移,从而让患者的病情恶化。
 
9月6日,来自美国德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)的助理教授Livia Eberlin及其团队,发明了一种“神器”——名为MasSpec pen的笔,当这只笔触碰到患者组织时,释放的液滴可从患者器官组织中萃取出各种分子,然后通过质谱仪快速分析液滴后(这个过程只需10秒钟),即可判断检测的区域是肿瘤组织还是正常组织。
 
而常规的病理样品分析过程,需要30分钟时间。
 
此外,这只笔能够帮助医生实现对肿瘤组织的精准切除,相关研究发表在Science Translational Medicine杂志上。 
 
如下为《知识分子》对Livia Eberlin教授和这篇论文的两位第一作者张佳玲(Jialing Zhang)以及John Lin的访谈。
 
知识分子:MasSpec Pen是如何鉴定肿瘤组织的?
 
张佳玲:通过脚踏板的触发,MasSpec Pen系统会自动引入一个水滴到笔的端部,水滴将与患者组织接触3秒钟,此时组织内的各种生物分子将被萃取到水滴中,然后水滴再被传送到质谱仪。从质谱仪中获得的数据将被上传到我们实验室研发的数据处理软件中。由此我们可知道某病理组织是否是癌变组织以及(其他的)可能数值。
 
知识分子:你们发明这种检测技术是基于怎样的考虑?
 
张佳玲:我们发明Masspec Pen是针对手术过程中存在的几个关键问题。目前的外科手术通常将病理组织经冷冻后做成切片并染色,然后送至病理学家进行评估。这个过程至少需要30分钟,会增加病人的感染几率和麻醉的副作用,并且手术时间的延长也会增加手术费用,所以我们想利用我们在质谱领域的专长,发明一种能够做诊断工作的、可靠的和无损伤的装置。
 
知识分子:如果将MasSpec Pen应用于临床实践的话,那么它是否需要首先获得美国FDA的批准?
 
张佳玲:FDA的批准绝对是必要的,但确切的过程将取决于设备的分类。我们将与合作者以及律师一起合作,来寻找最合适的、能够实现临床应用的途径。确保病人的安全是我们最关心的问题,这也是为什么我们努力开发这种对组织无损的方法。
 
知识分子:MasSpec Pen的发明有哪些核心的技术?
 
John Lin:这项研究的关键技术是质谱法。通过质谱学的方法分析癌症和正常组织,这在过去的很多年里被证明是高效且高准确率的。我们研究MasSpec Pen的目的,是在与目前手术过程兼容、对病人没有影响的前提下,发明一种能够给医生提供病理诊断,增加手术成功几率的技术。
 
知识分子: 能分享一下你们在发明MasSpec Pen时,有哪些有趣的故事?
 
Livia Eberlin:最好的故事无疑是团队的合作,这是一个完美的团队合作故事: 一群有热情的科学家、工程师和医生,在过去两年的工作中付出了大量的时间,提供了非常多的建议。这使我们的研究进展非常迅速。希望通过我们的工作能够真正提高手术效率和患者存活率。
 
参考文章
Zhang JL, Eberlin LS. Nondestructive tissue analysis for ex vivo and in vivo cancer diagnosis using a handheld mass spectrometry system. 2017. Sci. Transl. Med.
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