在纳米级显微镜开始之前发现癌症

 作者:仓软     |      日期:2017-04-23 01:01:26
作者:Linda Geddes在细胞核心深处,您的DNA可能正在经历微妙的变化,这可能导致几年后的毁灭性疾病新的显微镜技术现在正在揭开这个内心世界的边界,可能在疾病开始咬之前很久就提供癌症或阿尔茨海默氏症的早期预警系统在疾病爆发之前可能会出现长期疾病例如,染色质的变化 - 将DNA包装到细胞核中的DNA和蛋白质的复合物 - 是暴露于致癌物质或紫外线后最早发生的事件之一有时在肿瘤症状出现之前几年就会发生变化然而,跟踪这些变化令人沮丧地超出了医学的范围它们涉及到小于400纳米的结构的调整,这小于普通光学显微镜中使用的可见光的波长伊利诺伊州埃文斯顿的西北大学的瓦迪姆巴克曼说:“当你有两个小于光波长的结构时,你无法真正区分它们,所有东西都被合并为一个大模糊” “我们错过了所有这些复杂性”为了理解模糊,Backman抛弃了标准显微镜,转而采用了一种称为分波光谱(PWS)显微镜的方法 PWS着眼于光束如何与细胞相互作用当光束穿过电池时,它根据其密度在不同的结构内反射来自反射光的图案用于重建细胞内的纳米级细节 “这几乎就像你在黑匣子里养了一只猫上个月在波士顿癌症预防研究会议上展示他的工作时,Backman说,而不是试图对它进行X光检查,你会听到它,因此你知道它是一只猫 PWS是用于研究纳米级细胞的许多新技术之一(参见“猩红色的纳米研究”)它特别擅长检测染色质等复合物的密度变化到目前为止,Backman已经使用PWS来证明从患有肺癌,结肠癌,胰腺癌,卵巢癌和食道癌的人中获取的明显健康的细胞具有不常见的染色质密度,这些染色质密度在无癌症患者的细胞中是看不到的该技术表明肺癌患者的健康细胞明显异常更重要的是,这些变化相对容易检测,因为它们通常发生在正常细胞以及那些已经或将要变成癌细胞的细胞中例如,Backman使用PWS通过分析从脸颊内侧擦拭的细胞来鉴定135名吸烟者中的哪一名患有肺癌并且哪些患者无癌症(Cancer Research,DOI:10.1158 / 0008-5472.can-10-1686)同样,他发现直肠细胞拭子可以识别患有结肠癌的人,并且宫颈拭子可以检测出患有卵巢癌的女性 “这是一种非常有创意和有前景的方法,”纽约波茨坦克拉克森大学的伊戈尔索科洛夫说,他正在使用另一种称为原子力显微镜的纳米级技术来寻找健康和癌症宫颈细胞之间的差异 “任何提供有关纳米尺度细胞结构的新信息的东西都可能有利于诊断和进一步了解疾病”希望PWS可用于筛查一般人群的早期癌症迹象 Backman还有初步证据表明PWS可用于诊断炎症性肠综合征等自身免疫性疾病,并研究导致阿尔茨海默病发展的细胞变化细胞结构的微小变化可以对您的健康产生重大影响伊丽莎白大学厄巴纳 - 香槟分校的Gabriel Popescu和他的同事们正在研究如何将光从红细胞中散射出来,以便诊断疟疾,镰状细胞贫血症和一种称为异细胞增多症的年龄相关疾病等疾病细胞开始发生变化 Popescu的技术,称为定量相位显微镜,测量靠近细胞的散射光的强度,并将其与光穿过细胞的距离进行比较,以检测细胞表面的微小起伏变形的细胞发出异常的红色阴影,可以通过显微镜检测(Biomedical Optics Express,DOI:10.1364 / boe.2.003259) “红色的阴影告诉我们细胞是多么恶心,”波佩斯库说伊利诺伊州埃文斯顿的西北大学的瓦迪姆巴克曼给人留下了深刻的印象 “他不是在看细胞内的小东西,而是细胞厚度的微小差异,他可以用纳米级的精确度精确地检测出来”到目前为止,Popescu已经发现了一种特征性的细胞色素沉着症,并希望对疟疾做同样的事情 更多关于这些主题: