在癌症研究(jiū)領(lǐng)域,質譜成像(MSI)是一種非常有(yǒu)前途的技(jì)術,但目前該技術的運用還受原始數據(jù)預處理、圖像精確(què)度及圖像識別能力(lì)等問題限製。英國帝國(guó)理(lǐ)工學院近日發布新聞公報稱,該校研究人員開發出一種新方法(fǎ),可有效解(jiě)決上述問題。新方法將改(gǎi)變病體組織的檢測方式,從而推動癌症組織分析進入數字時(shí)代。相關研究成果刊(kān)發在最新一期《美國國家科學院院(yuàn)刊》上。
質譜成像技術主要是利用質譜直(zhí)接掃描生物樣品,分析化學成分在細(xì)胞或組織中的結構、空間與時間分布信息。這種成像方法不局限於特異的一種或幾種蛋白質分子,可在(zài)生物組織樣本中找到每一種蛋白質分子,並提供它們在組織中空間分(fèn)布的精確信息。早在幾年前,就有科(kē)學家提出利用(yòng)該技術來確定生物組織類型的構想,但卻一直(zhí)沒有設計出實用有效的方法。
新方法利用解吸電噴霧電離技術來優化(huà)數據預處(chù)理,提高圖(tú)像(xiàng)精確度,並通過提取生物(wù)組織特定的分子印記來強化不同生物組(zǔ)織類型的生化特性(xìng),以增強圖(tú)像識別能力。研究人員稱,利用新開發的集成生物學信(xìn)息(xī)平(píng)台,可將(jiāng)質譜成像技術獲(huò)得的(de)大量(liàng)人體(tǐ)組織的具體信息數據,用於構建各種(zhǒng)類型的組(zǔ)織(zhī)數據庫(kù)。通過多樣本分(fèn)析,並與傳統的組織學分析結果進行比較,計算機(jī)就可以學習(xí)識別不(bú)同類型(xíng)的組織(zhī),從而使癌變組(zǔ)織的解析變得相對簡單高效。他們將自己設計的(de)工作流程用於直腸結腸癌組織的檢測,效果良好。
與(yǔ)標準組(zǔ)織(zhī)學動輒幾周才會得出完整結果的檢測手段相比,利用質譜成像技術進行單一檢測,僅需幾小時即可獲得更詳盡的信息(xī),不僅會顯示組織是否(fǒu)發生癌變,還會顯(xiǎn)示癌症是哪(nǎ)一種類型和亞(yà)型。這些信(xìn)息(xī)對於醫生選擇最有效的治療方法十分重要(yào)。
研究人員指出,自19世紀後期染色技術用於顯示組織結構以來,對組織病理學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分析的主流手段,並且變得越來越複雜,耗費也越來(lái)越高。而質譜成像技術可(kě)能改變(biàn)組織學的基本範式(shì),科學家將(jiāng)不再根據組織的結構,而是根據它們的化學成分(fèn)來定義組織類型(xíng)。將來的檢測不再依靠專家的眼睛,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傳統組織學檢(jiǎn)測所得到的更多。他們(men)表示,新研(yán)究(jiū)克(kè)服了一些質譜成像技術實際應用所遇到的障礙,將成為創建下一代完全自動化的組(zǔ)織學分析手段的第一步。
總編輯圈(quān)點
這是用互聯網思維改造傳統檢測方法的一種(zhǒng)嚐試,它首先選(xuǎn)取了質(zhì)譜成像方法(fǎ)中最容易快速(sù)成像的解吸電噴霧電離技術,實現(xiàn)了(le)數據快速采集;其次,通(tōng)過將質譜成像得(dé)到(dào)的結果數字化,建(jiàn)立樣本庫(kù),提高了數據規模,保證了分(fèn)析精度;最後,與大數據(jù)、雲計算等結合,可不斷提高檢測(cè)的(de)準確性,為可靠應用(yòng)提供保證。新思維已經提高了單個樣本的檢(jiǎn)測(cè)精度,我們對它在群體和地(dì)區性疾病的檢測預防方麵也應有所期待。
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