当外科医生不能确定肿瘤的边缘时,问题出现了。切除过多,他们面临伤害病人的风险;切除过少,他们可能会留下一些癌细胞。现在,研究人员开发出一种外科手术刀,可以在切除组织时根据产生的烟,立即断定该细胞是癌变的还是健康的。
这一改装的手术刀是通过分析脂质进行工作的,细胞膜大部分由脂肪细胞构成。在过去几年中,化学家表示,特定脂质的比例可用于判定多种生物组织,包括肿瘤。不过,这需要一项被称为质谱分析法的技术,来分析带电分子的质量和结构。
匈牙利化学家Zoltán Takáts想知道,他是否可以对手术中使用高频电刀切割和烧灼血管时产生的烟,进行直接分析而加速该领域的发展。Takáts称,尽管这种烟是“一种非常讨厌”的混合物,但他意识到它是一种包含电离分子的蒸汽——正是质谱分析法所需要的。他的团队已经证明,通过将蒸汽从高频电刀转移到质谱仪上,能够鉴别脂质。
目前,Takáts在英国帝国理工学院的团队与该学院外科和癌症系系主任、生物化学家Jeremy Nicholson一起在手术室测试了被他们称为智能刀的手术刀。该团队从300个癌症病人的手术中收集了将近3000个组织样本。病理学家对样品是健康组织还是某种癌变组织进行了识别,然后将其与智能刀对相同样本接触时,得出的测试结果进行了比照。他们表示,智能刀可以分辨出胸部、肺部和大脑等不同器官中的正常和癌变组织,甚至可以判断转移肿瘤的起源处。
之后,研究人员将3000个样本数据作为参考,在81个实际癌症手术中使用了智能刀。在对几乎所有病人的癌变和正常组织进行辨认后,智能刀所得出的结果与病理实验室结果吻合。研究人员将报告在线发表在7月17日出版的《科学—转化医学》上。