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日前，来自密歇根大学医学院和哈佛大学的研究人员开发了一种新型激光技术，可发现肉眼无法看到的脑肿瘤组织。这项技术能够区分活体小鼠大脑中的正常组织和癌症组织，有望显著提升外科手术的精准度。

领导这一研究的是著名华人科学家、美国国家科学院院士谢晓亮教授。谢教授是单分子生物物理化学和相干拉曼散射显微成像的开拓者之一，其研究组在单分子荧光显微技术、相干拉曼显微成像技术（CARS、SRS）等方面取得了重要成果。

提升肿瘤切除技术

多型性神经胶质母细胞瘤（GBM）是最常见且致死率极高的脑部肿瘤，患者确诊后平均生存期仅18个月。手术是主要治疗方法之一，但不到四分之一的患者能达到最佳切除效果。文章第一作者之一、密歇根大学Daniel Orringer博士表示：“虽然脑肿瘤手术已取得不少进步，但许多患者存活率不高，部分原因在于医师无法在手术完成前确定是否已切除所有肿瘤组织。”由于难以区分脑肿瘤与正常脑组织，临床医师主要依赖组织颜色和质地等可见线索，导致部分肿瘤组织未被完全切除，造成进一步危害。

SRS显微技术实现术中可视化

该研究利用受激拉曼散射（SRS）显微技术快速检测癌症组织，实现外科手术中的可视化。SRS能检测原子间化学键的变化，灵敏度远高于传统红外显微镜和拉曼显微镜。谢晓亮教授曾表示，SRS显微镜是生物医药成像的巨大进步，开启了活细胞新陈代谢的实时监控研究。在过去15年间，谢教授团队将SRS信号扩增了上万倍，实现了每秒30帧的成像速度，可实时追踪组织变化。

观察大脑微观结构

研究团队由化学家、神经外科医生、病理学家等多学科人员组成，首次利用SRS显微镜在活体组织中观察到肿瘤的“边缘地带”——浸润于正常细胞中的肿瘤细胞。这是外科手术中最难把握的区域，尤其是当肿瘤侵入重要功能区时。该技术通过检测化学键振动，测绘组织中脂质和蛋白质的丰富程度：肿瘤组织蛋白含量高、脂质含量低，而正常脑组织两者均丰富。研究人员利用SRS区分两者，对活体小鼠大脑中的癌症肿瘤进行快速成像。为完成彩色成像，信号被处理为脂质呈绿色、蛋白呈蓝色，因此肿瘤呈蓝色，正常组织呈绿色。在手术过程中，SRS可在活体脑区域中给肿瘤成像，而这些区域对肉眼来说看似正常。在肿瘤与正常组织边缘，可见细胞（推测为肿瘤细胞）向正常脑组织渗透。

作者指出，相比目前常用的H&E染色诊断方法，SRS技术更为准确，且可实时追踪，无需染色、切除或处理组织。

下一步：小型化激光临床试验

目前SRS显微系统尚不够小型化和稳定，无法直接用于手术室。研究组正与Invenio成像公司合作开发廉价光纤元件，组装SRS操作系统；同时与AdvancedMEMS公司合作减小探头尺寸。明年，研究组计划进行进一步的验证研究。