智能刀可以在切除组织时根据产生的烟立即断定该细胞是癌变的还是健康的。
图片来源：《科学—转化医学》
当外科医生不能确定肿瘤的边缘时，问题出现了。切除过多，他们面临伤害病人的风险；切除过少，他们可能会留下一些癌细胞。现在，研究人员开发出一种外科手术刀，可以在切除组织时根据产生的烟，立即断定该细胞是癌变的还是健康的。
这一改装的手术刀是通过分析脂质进行工作的，细胞膜大部分由脂肪细胞构成。在过去几年中，化学家表示，特定脂质的比例可用于判定多种生物组织，包括肿瘤。不过，这需要一项被称为质谱分析法的技术，来分析带电分子的质量和结构。
匈牙利化学家Zoltán Takáts想知道，他是否可以对手术中使用高频电刀切割和烧灼血管时产生的烟，进行直接分析而加速该领域的发展。Takáts称，尽管这种烟是“一种非常讨厌”的混合物，但他意识到它是一种包含电离分子的蒸汽——正是质谱分析法所需要的。他的团队已经证明，通过将蒸汽从高频电刀转移到质谱仪上，能够鉴别脂质。
目前，Takáts在英国帝国理工学院的团队与该学院外科和癌症系系主任、生物化学家Jeremy Nicholson一起在手术室测试了被他们称为智能刀的手术刀。该团队从300个癌症病人的手术中收集了将近3000个组织样本。病理学家对样品是健康组织还是某种癌变组织进行了识别，然后将其与智能刀对相同样本接触时，得出的测试结果进行了比照。他们表示，智能刀可以分辨出胸部、肺部和大脑等不同器官中的正常和癌变组织，甚至可以判断转移肿瘤的起源处。
之后，研究人员将3000个样本数据作为参考，在81个实际癌症手术中使用了智能刀。在对几乎所有病人的癌变和正常组织进行辨认后，智能刀所得出的结果与病理实验室结果吻合。研究人员将报告在线发表在《科学—转化医学》上。
Takáts称，智能刀在1~3分钟的延迟后就会显示出结果，“这是实时信息”。（等待一个病理学家分析样本可能要花费30分钟。）该反馈可以使病人的麻醉时间最短化，并允许医生工作更加迅速和有效率。该团队的下一步工作是进行临床试验，旨在发现使用智能刀是否能帮助病人减少肿瘤复发并活得更长。
尽管研究人员还在研究可以实时检测肿瘤边缘的其他方法，但那些方法通常要求向病人注射特殊的染料以突出肿瘤。Nicholson表示，智能刀更加简单，因为该过程与“内科医生通常所做的没什么区别”。外科医生在切除肿瘤时将监控一个像交通灯似的显示器，红色代表肿瘤细胞，绿色代表健康组织，而黄色则是介于两者之间的状态。
智能刀“很酷”，因为它使用了“手术的副产品”，美国北卡罗来纳州达勒姆杜克大学的生物医学工程师Nimmi Ramanujam表示。她主要使用光学成像来检测组织样本中的肿瘤边缘。但是，Ramanujam怀疑智能刀对外科医生的用处——外科医生在切除组织之前对肿瘤边缘应该有着完整的认识，而不一定非要使用智能刀测量各个单点来确定肿瘤的边缘。（来源：中国科学报 苗妮）
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