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1亿帧/S相机推动癌症研究
发布时间:2019-04-25

如今,癌症已发展成常见病、多发病,发病率呈逐年上升趋势,并且年轻化趋势日益明显,已成为人类死亡的主要原因之一,而化学疗法是目前癌症较常见的治疗方法之一。化学疗法就是使用强力药物杀死癌细胞,或阻止它们生长扩散到身体的其他部位,这些药物被引入血流并被吸收到周围组织中。

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牛津大学的Eleanor Stride教授解释说:“目前癌症药物的递送方法面临的一个主要挑战是,它们依赖于活性分子通过扩散进入肿瘤细胞。这很难确保肿瘤的所有部位都得到治疗,并导致可怕的副作用,因为大量的健康组织也会吸收药物。因此,我们需要找到一种更好的方法,将这些药物特异、快速、有效地注入癌细胞。

位于英国牛津郡的罗莎琳德富兰克林研究所已经开始建立世界上较好的用于癌症研究组织成像的高速摄像机。罗莎琳德富兰克林研究所是一个新的英国国家研究所,由十个英国大学合作伙伴和科学技术设施委员会合资成立。 

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Eleanor Stride教授说道:“我们正在开发的方法将无害颗粒引入血流中,然后使用超声波激活它们,以便既在特定部位释放药物,同时又帮助将其驱入肿瘤以到达肿瘤的所有细胞中。”

该相机将能够以1百万像素分辨率捕捉高达1亿帧每秒的画面,并可在从紫外到红外的光谱范围内进行操作。它将用于进一步加深研究人员对使用超声波的新型癌症药物传送方法的理解。在如此高帧率的成像下,研究人员将能够看到载有药物的颗粒和组织如何相互作用,以及如何控制药物摄入癌细胞。相机将帮助研究人员了解药物传送方法背后的生物物理机制。

斯瑞德教授补充说:“目前大多数装置仅限于光谱的光学部分或看特定的波长。这款相机将具有灵活性,可以查看从紫外到红外的全部光谱,这意味着我们将能够看到更多细节,并获得比以往更高的分辨率图像。它将帮助我们了解超声波如何影响颗粒,以及它如何帮助改善药物输送,并使我们能够研究治疗使其更有效。”

目前,世界上适合这些应用的较快的长时间记录成帧相机仍然是机械式的,每秒处理速度为2500万帧。新型相机将更小,更简约,大约是传统摄像机的大小。一旦完成,该仪器可以采用多种方式进行配置,并应用于材料科学、等离子体物理学、燃烧学、超声化学、光声学、生物膜动力学和流体动力学等问题。

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