動(dòng)態(tài)SRS顯微鏡融合MRI技術(shù)，可實(shí)時(shí)外透視掃描科手術(shù)

美國哈佛大學(xué)科學(xué)家將受激拉曼散射（SRS）顯微鏡和核磁共振成像（MRI）技術(shù)結(jié)合，研制出一種最新的生物醫(yī)學(xué)成像設(shè)備，極大拓展了SRS顯微鏡的視野。其速度之快精度之高，如同“視頻”，足以使科學(xué)家直接目睹分子在活組織中的運(yùn)動(dòng)。研究論文發(fā)表在最新一期《科學(xué)》雜志上。

“此前，SRS顯微鏡每分鐘只能拍攝一幅畫面，用于活的動(dòng)物或人體就太慢了。”哈佛大學(xué)化學(xué)與化學(xué)生物學(xué)教授謝曉亮說，“我們大大提高了采集數(shù)據(jù)的速度，使拍攝達(dá)到了視頻速率。”研究小組還用這種新型SRS顯微鏡追蹤藥物在皮膚下的移動(dòng)，其能清晰顯示出藥物實(shí)時(shí)吸收情況。如與內(nèi)鏡檢查術(shù)結(jié)合，還能一層一層觀察組織的三維結(jié)構(gòu)。

新型SRS顯微鏡的工作原理是探測原子之間化學(xué)鍵的內(nèi)在震動(dòng)，由于融合了MRI技術(shù)，在透視深度上更適合拍攝體內(nèi)器官和其他大目標(biāo)，既可廣泛用于拍攝器官和組織結(jié)構(gòu)的靜態(tài)圖像，也能在亞細(xì)胞水平以流動(dòng)畫面觀察細(xì)胞中的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和水。

同多種常用的觀察生物分子的技術(shù)相比，新型SRS顯微鏡優(yōu)勢明顯。它能采集分析照射生物樣本的近30%激光，比傳統(tǒng)SRS顯微鏡高出30倍；并且不需要插入熒光標(biāo)記，避免了綠色熒光標(biāo)記蛋白質(zhì)擾亂生物路徑或壓住較小生物分子的問題。此外，傳統(tǒng)的紅外顯微鏡空間分辨率太低，并需要給樣本脫水；自然的拉曼顯微鏡需要很高的激光能量，整體耗時(shí)很長，在活樣本中的應(yīng)用受到限制；相干反斯托克拉曼散射顯微鏡在拍攝除了脂質(zhì)以外的大多數(shù)分子時(shí)對比度不夠，而新型 SRS顯微鏡都能突破這些局限。

研究人員表示，新型SRS顯微鏡在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。比如，手術(shù)之前必須將樣本送檢以用于組織分析，這個(gè)過程大約要花20分鐘，其間病人需要等在手術(shù)臺(tái)上，而新技術(shù)可提供實(shí)時(shí)掃描透視，有助于加速外科手術(shù)，清除腫瘤和其他損傷。謝曉亮說：“這一項(xiàng)目開始于11年前，核磁共振技術(shù)花了30多年才用于臨床，我們期望這種SRS顯微鏡盡早應(yīng)用于醫(yī)院。”