通過(guò)外科手術(shù)切除腫瘤組織是重要的癌癥治療手段，但如何精準(zhǔn)地找到癌變組織卻不是一件容易的事。美國(guó)研究人員在最新一期《OpTIca》雜志上發(fā)表研究報(bào)告稱，他們通過(guò)模仿蝴蝶視覺(jué)系統(tǒng)研發(fā)出的微型照相機(jī)或可給醫(yī)生提供幫助，讓其能在明亮的手術(shù)照明下清晰看到熒光標(biāo)記的腫瘤組織。
 

在目前的腫瘤切除手術(shù)中，外科醫(yī)生需要通過(guò)專門(mén)的紅外成像儀器發(fā)現(xiàn)腫瘤組織。這類儀器不僅價(jià)格昂貴，對(duì)手術(shù)室光線、溫度的要求也很高。為研制出更適宜的手術(shù)用成像設(shè)備，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)厄巴納—香檳分校和圣路易斯華盛頓大學(xué)的研究人員將目標(biāo)瞄向了蝴蝶，希望從其視覺(jué)系統(tǒng)中找到靈感。

蝴蝶的眼睛含有特殊的、可感應(yīng)多光譜信息的納米結(jié)構(gòu)，可以同時(shí)獲得近紅外和色彩信息。研究人員使用與之相似的設(shè)置，將各種納米級(jí)結(jié)構(gòu)與一系列光電裝置結(jié)合，構(gòu)建出新型照相機(jī)。該相機(jī)可以同時(shí)記錄常規(guī)彩色圖像和近紅外信號(hào)，不僅體積小，成本低，而且對(duì)溫度變化不敏感，對(duì)光照要求也不高。將該相機(jī)與手術(shù)護(hù)目鏡相結(jié)合，可在保護(hù)醫(yī)生眼睛的同時(shí)，讓其清楚地看到使用紅外熒光劑標(biāo)記的腫瘤組織。

研究人員在小鼠和乳腺癌患者中進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明，該照相機(jī)不僅能夠發(fā)現(xiàn)乳腺癌腫瘤，甚至可以拾取組織表面以下的信號(hào)，讓醫(yī)生透過(guò)皮膚找到腫瘤部位。

研究人員表示，裝有新型相機(jī)的護(hù)目鏡的成本大約200美元，遠(yuǎn)低于目前動(dòng)輒幾萬(wàn)美元的紅外成像設(shè)備，在醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域有很大的應(yīng)用空間。目前，他們正努力將新型相機(jī)與內(nèi)窺鏡相機(jī)系統(tǒng)集成，以擴(kuò)大其醫(yī)療應(yīng)用范圍。

總編輯圈點(diǎn)

人類從大自然“剽竊”來(lái)的創(chuàng)意不勝枚舉，我們將其稱作仿生。鳥(niǎo)的飛翔讓人類萌發(fā)了翱翔的欲望，這才有了前赴后繼的飛翔嘗試，并催生了滑翔機(jī)、飛機(jī)。蝙蝠利用超聲波辨別物體和方向的技能，啟發(fā)科學(xué)家研發(fā)出在黑暗中探測(cè)物體的聲吶和雷達(dá)。人類對(duì)鸚鵡螺潛水方式的模仿，使世界上第一個(gè)碟型潛水器“丹尼斯”得以誕生。如今發(fā)展如火如荼的人工智能源于人類對(duì)自己的模仿，不過(guò)這場(chǎng)仿生依然路漫漫其修遠(yuǎn)兮，需要繼續(xù)上下而求索。