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Cooks又出手:可用于癌症术前分析的质谱成像方法

导读: 团队的形态友好的质谱成像技术可以确定样品中是否仍存在微观的癌组织,从而提供更多的信息来影响外科医生关于进一步去除(癌变)组织的决定。

全球知名的质谱研发科学家,普渡大学教授Cooks又有了质谱研发的新成果。这一次,他和他的团队在质谱成像用于癌症术前分析方面取得了突破性进展。

普渡大学针对脑肿瘤手术开发的精确创新正在扩大,为医学专业人员提供快速,强大的补充评估工具,以更有效地保存,分析和清除已鉴定的癌组织并增加患者的存活率。

该技术是由普渡大学科学院的阿斯顿实验室开发的,由堪培拉分校化学杰出教授格雷厄姆·库克斯(Graham Cooks)领导。普渡大学化学系的研究科学家瓦伦蒂娜·皮罗(Valentina Pirro)也对该技术的发展起了重要作用。

团队的形态友好的质谱成像技术可以确定样品中是否仍存在微观的癌组织,从而提供更多的信息来影响外科医生关于进一步去除(癌变)组织的决定。

在Pirro看来,目前的其他质谱技术有局限性。“质谱可以通过测量与分子的质量和结构相关的信号来识别和测量组织内的分子。它可以用于癌症诊断,因为它能够监测区分正常组织和癌组织的脂质或畸形代谢物的差异分布。通过某种形式的质谱成像,该方法中使用的化学品或溶剂通常会破坏组织样品。从本质上说,你获得了一次数据,样品就没了。” Pirro说。

Cooks又出手:可用于癌症术前分析的质谱成像方法

Valentina Pirro在手术室工作。新开发的技术几分钟内可以告诉外科医生肿瘤浸润的百分比

Cooks和他的研究团队已经开发了一种形态友好的组织成像方法,可用于进行解吸电喷雾离子化质谱(DESI-MS)。

“我们的方法允许研究人员选择不影响组织形态或形式的溶剂组合。这意味着组织的天然结构得以保留,实验结束后,您可以将其组织染色,或将其用于其他实验以检索补充的化学信息。”Pirro说,“分析非常简单直接,因为我们可以分析组织切片或涂片,无需样品制备,然后用标准组织病理学验证我们的结果。本质上,该溶剂用作喷雾,其被引导到样品的小区域上并提取包含在其中的分子。我们可以通过简单地将喷雾器移动到组织部分顶部或涂抹物上来运行图像。”

Pirro补充说,这种评估可以在手术室中快速完成,而不会干扰手术。

“我们能够修改商业DESI-MS仪器,以便将其作为独立系统放置在推车的顶部,并且可以在需要时轻松地在手术室中移动。一旦外科医生切除小活检,我们可以在玻璃片上涂抹它,并按原样进行分析。几分钟后,我们可以告诉外科医生,肿瘤是否仍然存在于组织样本中,并估计渗透的百分比。”她说,“通过增加这些客观的措施,我们希望外科医生能够在切除过程中引导,并就是否去除更多的组织做出快速决定。”

Pirro说,术前MRI图像通常用于帮助外科医生指导;然而,它们是有限的。

“术前MRI图像并不总是精确地转化为手术领域。”她说,“此外,肿瘤的浸润可能超过MRI图像所能看到的。这些局限性可能导致尽可能安全地去除肿瘤的困难。”

Pirro说:“脑肿瘤特别复杂,因为它们渗入大脑,不会形成明显的边界。为了确保患者的生存机会最高,必须尽可能减少癌细胞,同时尽量减少神经损伤。”

“我们已经完成了许多组织样本的研究,以确认我们能够获得有价值的诊断信息。我们正在手术室使用这种技术进行临床前评估,我们进行实验,而不影响外科手术。”Pirro说,“我们完成了18次不同的手术,以表明评估是可行的、快速和强大的。此外,即使MRI图像可能会另有说明,我们也能够识别高度浸润肿瘤的组织。”

“通过临床试验,该技术可能影响决策策略。理想情况下,您可以比较使用和不使用此技术的手术,看看存活率是否有改善。”Pirro说,“我们希望向一家公司授权这项技术采取下一步措施,最终将其推向市场,并为各地的外科医生提供补充工具。”

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