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質(zhì)譜成像新技術(shù)推動(dòng)癌組織分析進(jìn)入數(shù)字時(shí)代

2014-02-09 10:08 閱讀:1801 來(lái)源:生物360 作者:孫福慶 責(zé)任編輯:云霄飄逸
[導(dǎo)讀] 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(yùn)用還受原始數(shù)據(jù)預(yù)處理、圖像精確度及圖像識(shí)別能力等諸多問(wèn)題的限制。

   

    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(yùn)用還受原始數(shù)據(jù)預(yù)處理、圖像精確度及圖像識(shí)別能力等諸多問(wèn)題的限制。

    現(xiàn)在,來(lái)自英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院的研究人員在《PNAS》雜志上報(bào)告稱,他們開發(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(cè)方式,從而推動(dòng)癌癥組織分析進(jìn)入數(shù)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(xì)胞或組織中的結(jié)構(gòu)、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?cè)诮M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)確定生物組織類型的構(gòu)想,但卻一直沒(méi)有設(shè)計(jì)出實(shí)用有效的方法。

    而這項(xiàng)最新方法利用解吸電噴霧電離技術(shù)來(lái)優(yōu)化數(shù)據(jù)預(yù)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(qiáng)化不同生物組織類型的生化特性,以增強(qiáng)圖像識(shí)別能力。

    研究人員表示,利用新開發(fā)的集成生物學(xué)信息平臺(tái),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(shù)據(jù),用于構(gòu)建各種類型的組織數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)多樣本分析,并與傳統(tǒng)的組織學(xué)分析結(jié)果進(jìn)行比較,計(jì)算機(jī)就可以學(xué)習(xí)識(shí)別不同類型的組織,從而使癌變組織的解析變得相對(duì)簡(jiǎn)單高效。他們將自己設(shè)計(jì)的工作流程用于直腸結(jié)腸癌組織的檢測(cè),效果良好。

    與標(biāo)準(zhǔn)組織學(xué)動(dòng)輒幾周才會(huì)得出完整結(jié)果的檢測(cè)手段相比,利用質(zhì)譜成像技術(shù)進(jìn)行單一檢測(cè),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型和亞型。這些信息對(duì)于醫(yī)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(jì)后期染色技術(shù)用于顯示組織結(jié)構(gòu)以來(lái),對(duì)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(yī)院組織學(xué)分析的主流手段,并且變得越來(lái)越復(fù)雜,耗費(fèi)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(jù)組織的結(jié)構(gòu),而是根據(jù)它們的化學(xué)成分來(lái)定義組織類型。將來(lái)的檢測(cè)不再依靠專家的眼睛,而是以海量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),僅一個(gè)檢測(cè)所得到的信息就遠(yuǎn)比多個(gè)傳統(tǒng)組織學(xué)檢測(cè)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(yīng)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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