通過外科手術切除腫瘤組織是重要的癌癥治療手段，但如何精準地找到癌變組織卻不是一件容易的事。美國研究人員在最新一期《OpTIca》雜志上發(fā)表研究報告稱，他們通過模仿蝴蝶視覺系統(tǒng)研發(fā)出的微型照相機或可給醫(yī)生提供幫助，讓其能在明亮的手術照明下清晰看到熒光標記的腫瘤組織。
在目前的腫瘤切除手術中，外科醫(yī)生需要通過專門的紅外成像儀器發(fā)現(xiàn)腫瘤組織。這類儀器不僅價格昂貴，對手術室光線、溫度的要求也很高。為研制出更適宜的手術用成像設備，美國伊利諾伊大學厄巴納—香檳分校和圣路易斯華盛頓大學的研究人員將目標瞄向了蝴蝶，希望從其視覺系統(tǒng)中找到靈感。
蝴蝶的眼睛含有特殊的、可感應多光譜信息的納米結構，可以同時獲得近紅外和色彩信息。研究人員使用與之相似的設置，將各種納米級結構與一系列光電裝置結合，構建出新型照相機。該相機可以同時記錄常規(guī)彩色圖像和近紅外信號，不僅體積小，成本低，而且對溫度變化不敏感，對光照要求也不高。將該相機與手術護目鏡相結合，可在保護醫(yī)生眼睛的同時，讓其清楚地看到使用紅外熒光劑標記的腫瘤組織。
研究人員在小鼠和乳腺癌患者中進行了測試。結果表明，該照相機不僅能夠發(fā)現(xiàn)乳腺癌腫瘤，甚至可以拾取組織表面以下的信號，讓醫(yī)生透過皮膚找到腫瘤部位。
研究人員表示，裝有新型相機的護目鏡的成本大約200美元，遠低于目前動輒幾萬美元的紅外成像設備，在醫(yī)學成像領域有很大的應用空間。目前，他們正努力將新型相機與內(nèi)窺鏡相機系統(tǒng)集成，以擴大其醫(yī)療應用范圍。
總編輯圈點
人類從大自然“剽竊”來的創(chuàng)意不勝枚舉，我們將其稱作仿生。鳥的飛翔讓人類萌發(fā)了翱翔的欲望，這才有了前赴后繼的飛翔嘗試，并催生了滑翔機、飛機。蝙蝠利用超聲波辨別物體和方向的技能，啟發(fā)科學家研發(fā)出在黑暗中探測物體的聲吶和雷達。人類對鸚鵡螺潛水方式的模仿，使世界上第一個碟型潛水器“丹尼斯”得以誕生。如今發(fā)展如火如荼的人工智能源于人類對自己的模仿，不過這場仿生依然路漫漫其修遠兮，需要繼續(xù)上下而求索。
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