在癌癥研究領(lǐng)域,質(zhì)譜成像技術(shù)是前景廣闊,但目前該技術(shù)的運用還受原始數據預處理、圖像精確度及圖像識別能力等諸多問(wèn)題的限制。
現在,來(lái)自英國帝國理工學(xué)院的研究人員在《PNAS》雜志上報告稱(chēng),他們開(kāi)發(fā)出了一種新方法,可有效解決上述問(wèn)題。新方法將改變病體組織的檢測方式,從而推動(dòng)癌癥組織分析進(jìn)入數字時(shí)代。
質(zhì)譜成像技術(shù)主要是利用質(zhì)譜直接掃描生物樣品,分析化學(xué)成分在細胞或組織中的結構、空間與時(shí)間分布信息。這種成像方法不局限于特異的一種或幾種蛋白質(zhì)分子,可在生物組織樣本中找到每一種蛋白質(zhì)分子,并提供它們在組織中空間分布的精確信息。早在幾年前,就有科學(xué)家提出利用該技術(shù)來(lái)確定生物組織類(lèi)型的構想,但卻一直沒(méi)有設計出實(shí)用有效的方法。
而這項最新方法利用解吸電噴霧電離技術(shù)來(lái)優(yōu)化數據預處理,提高圖像精確度,并通過(guò)提取生物組織特定的分子印記來(lái)強化不同生物組織類(lèi)型的生化特性,以增強圖像識別能力。
研究人員表示,利用新開(kāi)發(fā)的集成生物學(xué)信息平臺,可將質(zhì)譜成像技術(shù)獲得的大量人體組織的具體信息數據,用于構建各種類(lèi)型的組織數據庫。通過(guò)多樣本分析,并與傳統的組織學(xué)分析結果進(jìn)行比較,計算機就可以學(xué)習識別不同類(lèi)型的組織,從而使癌變組織的解析變得相對簡(jiǎn)單高效。他們將自己設計的工作流程用于直腸結腸癌組織的檢測,效果良好。
與標準組織學(xué)動(dòng)輒幾周才會(huì )得出完整結果的檢測手段相比,利用質(zhì)譜成像技術(shù)進(jìn)行單一檢測,僅需幾小時(shí)即可獲得更詳盡的信息,不僅會(huì )顯示組織是否發(fā)生癌變,還會(huì )顯示癌癥是哪一種類(lèi)型和亞型。這些信息對于醫生們選擇最有效的治療方法十分重要。
研究人員指出,自19世紀后期染色技術(shù)用于顯示組織結構以來(lái),對組織病理學(xué)樣本的分析方法鮮有變化。直到今天,染色法依然是醫院組織學(xué)分析的主流手段,并且變得越來(lái)越復雜,耗費也越來(lái)越高。而質(zhì)譜成像技術(shù)可能改變組織學(xué)的基本范式,科學(xué)家將不再根據組織的結構,而是根據它們的化學(xué)成分來(lái)定義組織類(lèi)型。將來(lái)的檢測不再依靠專(zhuān)家的眼睛,而是以海量數據為基礎,僅一個(gè)檢測所得到的信息就遠比多個(gè)傳統組織學(xué)檢測所得到的更多。
他們表示,新研究克服了一些質(zhì)譜成像技術(shù)實(shí)際應用所遇到的障礙,將成為創(chuàng )建下一代完全自動(dòng)化的組織學(xué)分析手段的第一步。
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