科技日報北京12月28日電 （記者劉霞）美國密歇根州立大學科學家研發出一種新型拉曼成像系統，能通過檢測附着於腫瘤的納米粒子所發出的極微弱信號，有效區分癌變與健康細胞，有望推動癌症早期診斷。相關成果發表於新一期《光學》雜誌。
該系統專爲捕捉表面增強拉曼散射（SERS）納米粒子的微弱信號而設計。這些納米粒子可特異性結合腫瘤標誌物，系統通過讀取其拉曼信號，自動標示出可能含有腫瘤組織的區域。
新系統能快速區分癌細胞與健康細胞，靈敏度顯著提升，可檢測到強度僅爲同類商用系統1/4的拉曼信號。儘管它暫時無法取代病理學方法，但可作爲快速篩查工具，加速診斷流程，實現腫瘤更早發現、減少診斷延誤。
該系統的靈敏度提升，源於將可調波長的掃描源激光器與超靈敏探測器——超導納米線單光子探測器（SNSPD）相結合。SNSPD使用能檢測單光子的超導納米線，可在低背景噪聲下高速捕獲極微弱光信號。SERS納米粒子表面塗覆透明質酸，能與腫瘤細胞表面蛋白結合。初步實驗顯示，系統靈敏度可達飛秒級別。
隨後，團隊在培養的乳腺癌細胞、小鼠腫瘤組織及健康組織樣本中對該系統進行了檢驗，結果顯示，腫瘤樣本中SERS信號高度集中，健康組織中則僅檢測到極低背景信號，體現了系統的高靈敏度與可靠的鑑別能力。此外，通過更換靶向分子，該方法也可拓展至其他癌症類型。
