无创检测血液循环肿瘤细胞的新方法

当癌细胞获得扩散能力并在身体不同部位形成新肿瘤时，就会发生转移。由于转移是晚期癌症的标志，因此早期诊断至关重要。一种方法是在血液样本中寻找循环肿瘤细胞(ctc)。然而，ctc可能非常罕见，尽管存在于患者的血液中，但它们可能在小血液样本中完全不存在。为了解决这个问题，研究人员开发了一种称为弥漫性体内流式细胞术(DiFC)的技术。虽然DiFC测量很有前途，但它会受到背景噪声的严重影响，这些噪声主要来自周围组织的固有荧光，称为自体荧光(AF)。来自美国马萨诸塞州塔夫茨大学和东北大学的一个合作研究小组一直在积极尝试解决这个问题。在他们发表在《生物医学光学杂志》(JBO)上的最新研究中，研究人员测试了塔夫茨大学研究小组开发的一种名为双比(DR)方法的能力，该方法可以最大限度地减少DiFC中的噪声，从而扩大其穿透范围。

　　

当癌细胞获得扩散能力并在身体不同部位形成新肿瘤时，转移就发生了，通常是通过在血液或淋巴管中传播。由于转移是晚期癌症的标志，严重复杂化治疗，它的早期诊断是必不可少的。一种方法是在血液样本中寻找循环肿瘤细胞(ctc)。

然而，ctc可能非常罕见，尽管存在于患者的血液中，但它们可能在小血液样本中完全不存在。为了解决这个问题，研究人员开发了一种称为弥漫性体内流式细胞术(DiFC)的技术。它包括用荧光剂标记ctc，将激光直接照射到动脉上，并使用检测器捕获发出的荧光信号来计数ctc的数量。虽然DiFC测量很有前途，但它会受到背景噪声的严重影响，这些噪声主要来自周围组织的固有荧光，称为自体荧光(AF)。

来自美国马萨诸塞州塔夫茨大学和东北大学的一个合作研究小组一直在积极尝试解决这个问题，并将东北大学小组开发的DiFC方法提升到一个新的水平。在他们发表在《生物医学光学杂志》(JBO)上的最新研究中，研究人员测试了塔夫茨大学研究小组开发的一种名为双比(DR)方法的能力，该方法可以最大限度地减少DiFC中的噪声，从而扩大其穿透范围。

DR方法最初是为光谱学技术设想的，现在已被DiFC采用。由此产生的DR DiFC系统采用了两个激光源和两个精心布置在空间中的探测器。理论上，噪声可以通过结合两个探测器的信号来消除，并且被测介质表面(例如皮肤)的AF贡献也可以使用DR方法最小化。然而，DR DiFC在何种条件下真正优于标准DiFC仍不清楚。

研究人员通过三种方式解决了这一知识差距。他们使用各种噪声和自动对焦参数以及不同的源检测器配置进行蒙特卡罗模拟。他们还进行了DR DiFC实验，使用模拟细胞的荧光微球模拟人工组织的流动幻影。最后，研究小组测量了小鼠皮肤和底层肌肉的AF，以深入了解噪音随组织类型和深度的变化。

实验表明，DR DiFC优于标准DiFC，如果未被DR抵消的噪声比例低于10%，如果对AF的贡献在表面附近表面加权较高，而不是均匀分布在目标体积中。然而，正如小鼠实验所表明的那样，AF在皮肤中的发生率通常高于底层肌肉，这意味着DR DiFC在大多数情况下可能比标准DiFC更具优势。值得注意的是，如果AF在表面附近较高而不是均匀的，DR DiFC的穿透范围明显高于标准DiFC。

总的来说，这项研究的发现对于DR DiFC作为一种新兴的无创检测血液中荧光分子的技术的发展至关重要。这种方法将使医生能够快速检测患者血液中的癌细胞，而无需抽取样本，使转移的诊断更简单，更准确。它可以扩展到其他细胞类型，甚至是未来感兴趣的系统分子。

文章标题

Dual-ratio approach for detection of point fluorophores in biological tissue