可以診斷癌癥的手機(jī)應(yīng)用

在你手機(jī)里是否都裝滿了憤怒的小鳥、切水果，甚至各種打發(fā)時間的應(yīng)用，但你聽說過可以診斷癌癥的手機(jī)應(yīng)用嗎？這種神奇的應(yīng)用，近已經(jīng)被國外科學(xué)家研發(fā)出來。據(jù)說安裝這個應(yīng)用之后，內(nèi)科醫(yī)生將能在60分鐘之內(nèi)就可知疑似腫塊是癌癥腫塊還是良性的。不需要進(jìn)醫(yī)院、不需要排隊，僅僅需要拿自己手機(jī)測一下，即可知道診斷結(jié)果。

我們都知道當(dāng)有腫塊被懷疑是腫瘤時，腫瘤學(xué)家們并非馬上就將這些腫塊全部切除，而是用一種粗針頭取得腫塊上的一些細(xì)胞來做病理分析。傳統(tǒng)的病理分析實驗（包括檢查細(xì)胞形狀和針對一些蛋白質(zhì)進(jìn)行著色實驗）有時也并不能得出確定的結(jié)論，而且這種病理分析實驗常常需要花費(fèi)的時間也比較長。但在波士頓的馬薩諸塞州綜合醫(yī)院，內(nèi)科醫(yī)生、科學(xué)家Ralph Weissleder的團(tuán)隊就開發(fā)出了一種手持式磁共振(DMR)診斷設(shè)備，可以在一個小時內(nèi)診斷出癌癥，其極高的精確度堪稱完滿。DMR技術(shù)與通常的手術(shù)、核心針刺活檢相比，能夠在很大程度上減輕患者的痛苦。 什么是磁共振呢？ 那到底磁共振是什么呢？從科學(xué)的角度來說，磁共振技術(shù)的基本原理是利用一定頻率的電磁波照射處于磁場中的原子核，原子核在電磁波作用下發(fā)生磁共振，吸收電磁波的能量，隨后又發(fā)射電磁波，即發(fā)出磁共振信號。由于不同原子核吸收和發(fā)散電磁波的頻率不同，且此頻率還與核環(huán)境有關(guān)，故可以根據(jù)磁共振信號來分析物質(zhì)的結(jié)構(gòu)成分及其密度分布。通俗的，我們可以借助指南針的原理來理解。磁體之間的磁力和地球的磁場使得指南針指向北方而沿地球磁場排列，從而產(chǎn)生磁共振頻率。當(dāng)將一個電磁鐵置于指南針的兩極之間，如果你給電磁鐵通直流電，指南陣的方向?qū)⒅匦屡帕?。然而如果你通入的是交流電，指針將會來回顫動?如果交流電電流頻率等于磁共振頻率，將會有凈能量轉(zhuǎn)移到指針上，指針振動幅度將加大，同時也會從交流磁場吸收更多的能量。當(dāng)指針從交流磁場吸收了能量后，就要求提供新的能量來彌補(bǔ)交流磁場的能量流失。DMR技術(shù)就能夠通過測量交流磁場中的樣本來檢測磁能量的損失。 Weissleder的DMR是世界上小的癌癥診斷系統(tǒng)，同時也是一個較小的磁共振設(shè)備。在這個系統(tǒng)匯總直徑8厘米、高度5.5厘米的磁鐵取代了巨大的超導(dǎo)磁體。這個磁鐵是專為小型DMR應(yīng)用程序設(shè)計的，它能夠提供一個半徑1.2厘米（0.5英寸）范圍的磁場，其強(qiáng)度有0.5特斯拉，比起大多數(shù)核磁共振成像機(jī)器要小1.5到3特斯拉，但這個強(qiáng)度仍然是地球磁場的10000倍。 放置在磁鐵常量區(qū)的DMR探針由一個微流體網(wǎng)絡(luò)、DMR的樣品室和微彈簧圈組成，在微流體網(wǎng)絡(luò)中的活檢標(biāo)本混合了磁粒子抗體，微彈簧圈也為樣本提供交流磁場。另外，DMR電子設(shè)備由商用集成電路構(gòu)成，包括單片機(jī)、射頻（RF）生成器、數(shù)據(jù)采集單元，和一個射頻收發(fā)器，所有這些都必須符合約20厘米×8厘米（8×3.15英寸）的模塊平臺，其費(fèi)用估計要幾千美元。 如何診斷癌癥？ MGH團(tuán)隊在癌癥診斷方面做了一系列的實驗，在實驗中他們將納米磁性粒子附加到特定的癌癥細(xì)胞抗體中去。當(dāng)這些被標(biāo)記的磁性粒子與從病人活組織切片的細(xì)胞物質(zhì)混合后，抗體將附著到細(xì)胞膜上將癌癥細(xì)胞標(biāo)記出來。 Weissleder的團(tuán)隊很快發(fā)現(xiàn)，測試中所有被標(biāo)記的癌癥并不能都作為確切的根據(jù)。他的團(tuán)隊測試了50個癌癥病人的腫瘤活檢樣品。通過實驗結(jié)果分析得到，一組四個擁有DMR信號的癌癥標(biāo)記樣品適當(dāng)加權(quán)后就能知道在50個樣本中存在48個癌細(xì)胞