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医生们通常使用能发光并携带有微小摄像头的导管来检查内部的器官。这种设备被称为内窥镜,它有助于检测癌症以及其他疾病。
通过这种设备,另一个目的也许很快就能达到:击溃癌症。
布法罗大学(UB)研发出的这个设备具有以下优点:使化疗更有效,减少化疗的副作用以及改善某些致命性癌症的治疗。
“我们开发出了一种新型的内窥镜设备,它可以提高我们检测及破坏癌细胞的能力,”UB的研究助教Ulas Sunar博士说,他是国家健康基金研究所的首席研究员。
传统的内窥镜成像技术具有一些缺陷。由于光发生散射以及被机体吸收导致它的图像对比度失真。所获得的肿瘤环境模糊或低对比度的图像使医生无法清晰地看到肿瘤。
为了克服这些缺陷,新的内窥镜利用了空间频率域成像。这种新技术通过将不同频率的光投射到癌细胞上纠正了图像对比度的问题,最终获得了高对比度的肿瘤微环境图谱。
“我们希望手术室里的医生可以极大地受益于这种设备,”Sunar说。
下一步是击溃肿瘤。
化疗药物进入人体的方式是通过静脉注射。但是不同于传统的治疗,药物先被包裹进被称为纳米茧的微小脂质体中。这项由UB生物医学工程的助教Jonathan Lovell研发的技术将药物运至肿瘤所在的位置而非健康细胞,因此减少了副作用。一旦纳米茧抵达癌细胞,医生则用内窥镜的光照射它们使得它们打开“阀门”并释放药物。
为了有效地靶向纳米茧,医生需要对光束进行控制。Sunar正在研发一种“数字面具”以对光束的强度进行调节以及通过计算机将光的形状调整到微米的精确度。
“面具有点像蝙蝠侠电影中的蝙蝠信号。它改变了光的形状,”他说。“与此同时,我们也能控制光的强度。将这些结合起来可以控制光束来靶向癌细胞,并且精确度非常高。”
这个设备尤其有助于治疗转移到腹部的卵巢癌,肺癌,消化道癌,口腔癌以及其他的内部器官癌症,他说。