超快激光可在一分鐘內(nèi)標(biāo)記腦腫瘤細(xì)胞

　　荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)研究小組演示了超快激光技術(shù)精確顯示腦腫瘤位置，圖像形成時間少于一分鐘，并能提供給外科醫(yī)生摘除腫瘤細(xì)胞，而不傷害健康組織。

　　之前，病理學(xué)家通常使用著色法，例如蘇木素和伊紅將組織成分轉(zhuǎn)變成藍(lán)色和紅色，進(jìn)而揭示組織結(jié)構(gòu)及辨別腫瘤細(xì)胞。但是要形成最后的診斷結(jié)果，需要耗費(fèi)多達(dá)24小時，這就意味著外科醫(yī)生并不能完全移除腫瘤細(xì)胞，需要進(jìn)行二次手術(shù)，增加風(fēng)險(xiǎn)。

　　而該研究小組的超快激光技術(shù)不需要標(biāo)記，通過向組織區(qū)域發(fā)射20fs短波長激光脈沖，當(dāng)三光子同時聚焦在同一地方時，光子就與非線性光學(xué)特性的組織相互作用。通過我們多熟知的二階及三階諧波振蕩，最終形成單光子。

　　關(guān)鍵點(diǎn)在于往來的光子具有不同的波長。進(jìn)入的光子波長為1200nm，足以滲透至組織內(nèi)部。產(chǎn)生的單光子波長為600或400nm，取決于二階或三階諧波振蕩。短波長意味著光子可以分散于組織內(nèi)部。因此，散射光子可以攜帶組織信息，當(dāng)它到達(dá)探測器時就能揭示組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)。本次演示中采用的是高靈敏度砷化鎵磷光電倍增管。

　　低分級膠質(zhì)瘤組織圖(左圖為超快激光方法，右圖為傳統(tǒng)著色法)

　　該研究小組通過人體腫瘤組織樣本驗(yàn)證了超快激光技術(shù)新方法，相對于傳統(tǒng)方法，可快速精準(zhǔn)揭示腫瘤細(xì)胞。對于小的組織探測時間甚至能少于一秒鐘，而對于幾個平方毫米的組織探測時間則需要5分鐘，因此可以在手術(shù)室里實(shí)時使用。

　　正式基于超快激光技術(shù)的明顯優(yōu)勢，研究人員開發(fā)了一種手持設(shè)備，可以在外科手術(shù)過程鑒定腫瘤區(qū)域。