世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）發(fā)布的新癌癥數(shù)據(jù)顯示，2020年乳腺癌新發(fā)病例數(shù)達(dá)226萬人，成為“一大癌”。其中，2020年中國女性乳腺癌新發(fā)病例數(shù)達(dá)42萬，居于中國女性新發(fā)癌癥病例數(shù)。

一系列數(shù)據(jù)引人深思，乳腺癌聽著遙不可及，實(shí)際近在咫尺。

國家癌癥中心的資料顯示，中國乳腺癌發(fā)病率低于西方國家，增速卻位于世界。尤其是北京、上海、廣州等城市發(fā)病率，已接近歐美發(fā)達(dá)國家水平。“中國式”乳腺癌具有兩大特點(diǎn)：發(fā)病年齡早（中國乳癌患者發(fā)病高峰年齡在45~55歲，比西方人早10歲。其中，年輕患者相對較多，35歲以下約占15%）和就診病期晚（以北京為例，首診1期患者比例只有32%，2期占52%，3期和4期分別為13%和2%。而西方國家1期患者比例超過50%，大多數(shù)患者都能早發(fā)現(xiàn)早治療）。盡早發(fā)現(xiàn)乳腺癌的“蹤跡”是乳腺癌的關(guān)鍵所在。然而，乳腺癌早期階段的準(zhǔn)確診斷需要通過組織識別少量患病細(xì)胞，這是非常具有挑戰(zhàn)性的。

在顯微鏡下觀察生物組織的細(xì)胞時，它們顏色通常并不是很豐富。為了更好的判斷細(xì)胞的狀態(tài)，我們必須通過染色讓其可視化，然后才可看到它們在組織中的形狀和排列，確定它們是否健康。如果異常細(xì)胞和健康細(xì)胞具有相似的組織形態(tài)時，這種方法不再奏效，可能誤導(dǎo)病理學(xué)家的判斷，為患者帶來潛在的致命后果。

數(shù)十年來，研究人員已經(jīng)知道癌變細(xì)胞和光作用的方式和健康細(xì)胞不同，這是由多種因素造成的，例如細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分布及整體形狀的差異。區(qū)分它們的挑戰(zhàn)在于這些差異可能非常微妙，并且以多種方式呈現(xiàn)。以前區(qū)分癌變細(xì)胞（不使用染色劑或靶標(biāo)）傾向于使用專門的顯微鏡設(shè)備或復(fù)雜的技術(shù)。但是這些方法和現(xiàn)有的病理學(xué)工作流程不同，可能需要專業(yè)的培訓(xùn)和知識。

鑒于此，澳大利亞樂卓博大學(xué)的Brian Abbey教授團(tuán)隊(duì)及其合作者另辟蹊徑，對顯微鏡載玻片進(jìn)行了改進(jìn)，開發(fā)出一種名為納米載玻片（Nanoslide）的新型醫(yī)學(xué)診斷工具，不僅可以在顯微鏡下看到細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，還可以通過觀察細(xì)胞的內(nèi)在顏色從而判斷其狀態(tài)。

圖1：使用中的納米載玻片

圖源：澳大利亞樂卓博大學(xué)

研究人員不是致力于發(fā)展更好的顯微鏡，而是聚焦于改進(jìn)顯微鏡的載玻片。

圖2：納米載玻片的分層設(shè)計(jì)

圖源：澳大利亞樂卓博大學(xué)

借助位移塔爾博特（Talbot ）光刻技術(shù)，研究人員在顯微鏡載玻片的表面上添加一層等離子孔陣列的納米涂層，從而將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€巨大的傳感器，厚度僅有幾百納米，在整個載玻片區(qū)域內(nèi)以*精度重復(fù)。

可見光激活傳感器后，當(dāng)組織或單個細(xì)胞等物體與傳感器表面接觸時，就會產(chǎn)生顏色，將黑白圖像變成彩色圖像。病理學(xué)家通過觀察彩色圖像就可輕松篩選出可能發(fā)生癌變的細(xì)胞。

目前用于顯示細(xì)胞形狀和結(jié)構(gòu)的染料通常以一種或兩種顏色呈現(xiàn)。納米載玻片以漂亮的全色對比呈現(xiàn)組織，讓在一張圖片上區(qū)分多種類型的細(xì)胞成為可能。

研究人員使用小鼠和患者組織對新型載玻片進(jìn)行了測試。結(jié)果表明某些可見的特定顏色能指示癌變細(xì)胞的程度，可以對患者組織進(jìn)行進(jìn)一步的病理學(xué)評估，測試效果優(yōu)于一些用于邊緣診斷的商業(yè)生物標(biāo)志物。

圖3：應(yīng)用納米載玻片在顯微鏡下觀察到的人類癌組織

圖源：澳大利亞樂卓博大學(xué)

圖4：應(yīng)用納米載玻片在顯微鏡下觀察到的人類正常組織

圖源：澳大利亞樂卓博大學(xué)

納米載玻片不依賴于任何特殊功能或特殊分子相互作用，因此它有可能應(yīng)用于其他類型的癌癥，甚至其他類型的疾病。研究人員現(xiàn)在正通過納米載玻片檢查液體活檢的結(jié)果，例如臉頰拭子，以進(jìn)行即時的護(hù)理點(diǎn)分析。

在數(shù)字病理學(xué)領(lǐng)域中納米載玻片將會大放異彩，它產(chǎn)生的鮮艷色彩有助于開發(fā)下一代人工智能算法來更準(zhǔn)確的識別疾病跡象。