美国密歇根州立大学科学家研发出一种新型拉曼成像系统,能通过检测附着于肿瘤的纳米粒子所发出的极微弱信号,有效区分癌变与健康细胞,有望推动癌症早期诊断。相关成果发表于新一期《光学》杂志。
该系统专为捕捉表面增强拉曼散射(SERS)纳米粒子的微弱信号而设计。这些纳米粒子可特异性结合肿瘤标志物,系统通过读取其拉曼信号,自动标示出可能含有肿瘤组织的区域。
新系统能快速区分癌细胞与健康细胞,灵敏度显著提升,可检测到强度仅为同类商用系统1/4的拉曼信号。尽管它暂时无法取代病理学方法,但可作为快速筛查工具,加速诊断流程,实现肿瘤更早发现、减少诊断延误。
该系统的灵敏度提升,源于将可调波长的扫描源激光器与超灵敏探测器——超导纳米线单光子探测器(SNSPD)相结合。SNSPD使用能检测单光子的超导纳米线,可在低背景噪声下高速捕获极微弱光信号。SERS纳米粒子表面涂覆透明质酸,能与肿瘤细胞表面蛋白结合。初步实验显示,系统灵敏度可达飞秒级别。
随后,团队在培养的乳腺癌细胞、小鼠肿瘤组织及健康组织样本中对该系统进行了检验,结果显示,肿瘤样本中SERS信号高度集中,健康组织中则仅检测到极低背景信号,体现了系统的高灵敏度与可靠的鉴别能力。此外,通过更换靶向分子,该方法也可拓展至其他癌症类型。
美国密歇根州立大学科学家研发出一种新型拉曼成像系统,能通过检测附着于肿瘤的纳米粒子所发出的极微弱信号,有效区分癌变与健康细胞,有望推动癌症早期诊断。相关成果发表于新一期《光学》杂志。
该系统专为捕捉表面增强拉曼散射(SERS)纳米粒子的微弱信号而设计。这些纳米粒子可特异性结合肿瘤标志物,系统通过读取其拉曼信号,自动标示出可能含有肿瘤组织的区域。
新系统能快速区分癌细胞与健康细胞,灵敏度显著提升,可检测到强度仅为同类商用系统1/4的拉曼信号。尽管它暂时无法取代病理学方法,但可作为快速筛查工具,加速诊断流程,实现肿瘤更早发现、减少诊断延误。
该系统的灵敏度提升,源于将可调波长的扫描源激光器与超灵敏探测器——超导纳米线单光子探测器(SNSPD)相结合。SNSPD使用能检测单光子的超导纳米线,可在低背景噪声下高速捕获极微弱光信号。SERS纳米粒子表面涂覆透明质酸,能与肿瘤细胞表面蛋白结合。初步实验显示,系统灵敏度可达飞秒级别。
随后,团队在培养的乳腺癌细胞、小鼠肿瘤组织及健康组织样本中对该系统进行了检验,结果显示,肿瘤样本中SERS信号高度集中,健康组织中则仅检测到极低背景信号,体现了系统的高灵敏度与可靠的鉴别能力。此外,通过更换靶向分子,该方法也可拓展至其他癌症类型。
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