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科技日?qǐng)?bào)北京12月28日電 （記者劉霞）美國(guó)密歇根州立大學(xué)科學(xué)家研發(fā)出一種新型拉曼成像系統(tǒng)，能通過檢測(cè)附著于腫瘤的納米粒子所發(fā)出的極微弱信號(hào)，有效區(qū)分癌變與健康細(xì)胞，有望推動(dòng)癌癥早期診斷。相關(guān)成果發(fā)表于新一期《光學(xué)》雜志。

該系統(tǒng)專為捕捉表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）納米粒子的微弱信號(hào)而設(shè)計(jì)。這些納米粒子可特異性結(jié)合腫瘤標(biāo)志物，系統(tǒng)通過讀取其拉曼信號(hào)，自動(dòng)標(biāo)示出可能含有腫瘤組織的區(qū)域。

新系統(tǒng)能快速區(qū)分癌細(xì)胞與健康細(xì)胞，靈敏度顯著提升，可檢測(cè)到強(qiáng)度僅為同類商用系統(tǒng)1/4的拉曼信號(hào)。盡管它暫時(shí)無法取代病理學(xué)方法，但可作為快速篩查工具，加速診斷流程，實(shí)現(xiàn)腫瘤更早發(fā)現(xiàn)、減少診斷延誤。

該系統(tǒng)的靈敏度提升，源于將可調(diào)波長(zhǎng)的掃描源激光器與超靈敏探測(cè)器——超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器（SNSPD）相結(jié)合。SNSPD使用能檢測(cè)單光子的超導(dǎo)納米線，可在低背景噪聲下高速捕獲極微弱光信號(hào)。SERS納米粒子表面涂覆透明質(zhì)酸，能與腫瘤細(xì)胞表面蛋白結(jié)合。初步實(shí)驗(yàn)顯示，系統(tǒng)靈敏度可達(dá)飛秒級(jí)別。

隨后，團(tuán)隊(duì)在培養(yǎng)的乳腺癌細(xì)胞、小鼠腫瘤組織及健康組織樣本中對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，腫瘤樣本中SERS信號(hào)高度集中，健康組織中則僅檢測(cè)到極低背景信號(hào)，體現(xiàn)了系統(tǒng)的高靈敏度與可靠的鑒別能力。此外，通過更換靶向分子，該方法也可拓展至其他癌癥類型。