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加拿大魁北克大學(xué)國(guó)家科學(xué)研究所與蒙特利爾大學(xué)科學(xué)家攜手，開發(fā)出一款名為SMEAR-ULM的智能納米探針系統(tǒng)。它通過(guò)熱信號(hào)，即測(cè)量皮膚表面的微小溫度變化探測(cè)皮膚癌的早期征兆。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《自然·傳感器》雜志。

目前，診斷黑色素瘤通常先依賴目視檢查，再進(jìn)行活組織檢查。然而，早期黑色素瘤因體積過(guò)小，在臨床目視檢查中往往被遺漏，而活檢又具有侵入性。SMEAR-ULM系統(tǒng)能對(duì)可疑皮損進(jìn)行快速、直接、無(wú)創(chuàng)評(píng)估，從而減少不必要的活檢，提升早期診斷的準(zhǔn)確率，為臨床決策提供有力支撐。

該系統(tǒng)的核心是一片無(wú)痛微針，它會(huì)在皮膚下沉積特殊的納米粒子。這些粒子會(huì)形成一枚臨時(shí)的探針，像無(wú)數(shù)個(gè)微型溫度計(jì)一樣協(xié)同工作。當(dāng)受到近紅外光照射時(shí)，納米粒子便發(fā)出可見光。這種光的“壽命”直接取決于皮膚表面的溫度。癌細(xì)胞比健康細(xì)胞消耗更多氧氣和營(yíng)養(yǎng)，因此會(huì)產(chǎn)生額外熱量，這種熱量能被光學(xué)信號(hào)精準(zhǔn)捕獲。

SMEAR-ULM采用超快成像系統(tǒng)，能在一次高速快照中捕獲全部信息，生成具有亞毫米空間分辨率和亞度溫度靈敏度的精細(xì)熱圖。這使得該方法既快速又穩(wěn)健，即使在復(fù)雜的體內(nèi)環(huán)境下，也能連續(xù)監(jiān)測(cè)微小黑色素瘤的異常熱反應(yīng)。

憑借SMEAR-ULM系統(tǒng)的強(qiáng)大功能，團(tuán)隊(duì)成功在黑色素瘤僅生長(zhǎng)4天時(shí)便將其檢出。相比之下，傳統(tǒng)熱成像方法依賴空間分辨率有限、噪聲高的紅外技術(shù)，一般只能探測(cè)大于5毫米的腫瘤，而這時(shí)肉眼已經(jīng)能夠看見。

盡管這一進(jìn)展目前是在小鼠身上取得的，但該動(dòng)物模型復(fù)現(xiàn)了人類黑色素瘤的基因變化，因此該成果有望造福人類患者。