加州大学教授介绍癌细胞观察新方法

加州大学戴维斯分校生物医学工程学教授Laura Marcu正在尝试利用荧光寿命光谱仪（Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy），在手术中将脑肿瘤和健康组织区分开来，即使肿瘤看起来与其周围环境很相似，但是其代谢以及细胞结构都能通过FLIM区分开来。

　　

生物通报道：如今癌症已经越来越难以躲藏了，随着现代成像技术的发展，研究人员能观察到了癌细胞的一举一动，无论是肿瘤的生长，内部活动，还是肿瘤细胞对于周围组织的影响，都逃不开。

来自约翰霍普金斯医学院巴尔的摩分校体内细胞分子成像中心主任Zaver Bhujwalla说，“我认为成像就是为癌症而生”，通过成像“能分析癌症的方方面面。”

比如说科学家们可以实时监控代谢细胞转移位置，也可以长时间，几天或者几个星期的观察肿瘤向新血管的转移侵袭。利用丰富多样的示踪剂和报告基因，研究人员可以观测到某种癌症的生化特性，包括代谢失衡等。研究人员还可以监测某种潜在的新型抗癌药物的走向，以及功能药效。

基于放射性，光学，以及声学的各种技术，癌症研究人员的重要任务之一就是“确保我们使用了正确的仪器”，来自华盛顿大学圣路易斯分校光放射实验室的主任Samuel Achilefu如此说道。不过随着科研需求的提高，一种仪器已经不再够用了，研究人员开始将两种，甚至更多种成像技术/仪器组合在一起，获得包含有解剖学和功能方面信息的图像。

The Scientist杂志汇总了几种新组合，范围跨度老技术和尖端新技术，为癌症研究人员提供成像选择。

FLIM（荧光寿命光谱仪，Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy）

使用者：加州大学戴维斯分校生物医学工程学教授Laura Marcu

项目：

Marcu正在尝试利用荧光寿命光谱仪（Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy），在手术中将脑肿瘤和健康组织区分开来，即使肿瘤看起来与其周围环境很相似，但是其代谢以及细胞结构都能通过FLIM区分开来。

方法：

荧光寿命显微成像（FLIM）技术是一种新颖的荧光成像技术，具有其他荧光成像方法无法替代的优异性能，是生物医学工程领域的研究热点。

荧光光谱技术等主要基于荧光强度的测量方法容易受激发光强度、 样品猝灭和荧光染料的浓度分布等因素的影响，因此难以做到定量测量。荧光寿命一般来说是绝对的, 不受激发光强度、 荧光团浓度和光漂白等因素的影响, 而仅与荧光团所处的微环境密切相关。因此, 测量样品荧光寿命的荧光寿命成像显微术( FLIM) ,可以对目标分子所处微环境中的诸多生物物理参数, 如氧压、 溶液疏水性等及生物化学参数, 如pH 值、 离子浓度等进行定量测量。

国际上从20 世纪80 年代开始荧光寿命成像方面的研究工作。较早从事荧光寿命成像技术方面研究工作的是日本大阪大学，他们提出了频率调制法来进行荧光寿命测量。频率调制法原理清晰, 设备要求低，系统简单且造价低，技术也日趋成熟。

应用：

FLIM最合适用于小区域，检测人员必须靠近组织。而Marcu发展了一种FLIM内窥镜，这样就能在手术中插入到大脑中了。FLIM也可以与传统的显微物镜联合使用，还可以用于荧光共振能量转移FRET试验。

仪器：

FLIM系统的关键元件是皮秒脉冲激光，以及一个快速加强冷却的CCD。目前来自德国的Becker & Hickl公司有一套共聚焦扫描荧光寿命显微成像系统，大约二十万美元(美国地区价格)。

（生物通：万纹）