腫瘤不僅僅是異常細(xì)胞的孤立團(tuán)塊，而且與稱為“腫瘤微環(huán)境”(TME) 的更復(fù)雜系統(tǒng)有關(guān)。在過去的幾年中，研究表明 TME 由血管、結(jié)締組織以及細(xì)胞外蛋白質(zhì)和分子基質(zhì)的復(fù)雜組合組成。最重要的是，TME 的組成與附近的健康組織不同。特別是，腫瘤的脂質(zhì)和膠原蛋白含量與正常組織不同，這使它們成為診斷各種類型癌癥(如乳腺癌、前列腺癌或皮膚癌)的重要潛在生物標(biāo)志物。
然而，目前使用的用于測量脂質(zhì)和膠原蛋白含量的方法具有相當(dāng)大的缺點(diǎn)。雖然侵入性活檢是許多癌癥的金標(biāo)準(zhǔn)，但它既不舒服又費(fèi)時。另一方面，大多數(shù)基于激光的技術(shù)和拉曼光譜法無法深入組織，只能用于收集表面信息。因此需要一種提供非侵入性診斷、減少檢測時間和更大檢測深度的技術(shù)。
在此背景下，包括中國同濟(jì)大學(xué)錢程教授在內(nèi)的一組科學(xué)家現(xiàn)已研究了一種非侵入性方法的可行性，即光聲光譜分析 (PASA)，用于表征腫瘤中脂質(zhì)和膠原蛋白的腫瘤相關(guān)特征。TME。PASA 是一種結(jié)合聲光分析 TME 的創(chuàng)新方法，在評估生物組織中的內(nèi)源性發(fā)色團(tuán)方面顯示出巨大的潛力。這項(xiàng)研究發(fā)表在《生物醫(yī)學(xué)光學(xué)雜志》上，表明 PASA 具有作為診斷腫瘤新工具的潛力。
Cheng 解釋了這項(xiàng)技術(shù)背后的機(jī)制，“在 PASA 中，脈沖激光用于照射生物組織，其能量根據(jù)波長被內(nèi)源性發(fā)色團(tuán)選擇性吸收。反過來，這通過熱彈性膨脹產(chǎn)生超聲波，這是捕獲為光聲信號。”
研究人員在同濟(jì)大學(xué)上海皮膚病醫(yī)院收集了 39 份疑似鱗狀細(xì)胞癌(SCC) 和基底細(xì)胞癌(BCC) 患者的皮膚樣本。這些樣本中約有三分之一是健康的皮膚組織，而另外三分之二是鱗狀細(xì)胞癌和基底細(xì)胞癌的疑似病例。
然后使用自定義 PASA 設(shè)置來分析這些樣品。用跨越脂質(zhì)和膠原蛋白強(qiáng)吸收區(qū)域的不同波長 (1200–1700 nm) 的激光脈沖照射樣品。用針式水聽器接收激光照射皮膚組織產(chǎn)生的光聲 (PA) 信號。
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