一只色彩斑斕的雀尾螳螂蝦登上最新一期《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》雜志封面，受雀尾螳螂蝦超強(qiáng)視覺的啟發(fā)，科學(xué)家開發(fā)了一種特殊的攝像頭，可指導(dǎo)腫瘤醫(yī)生在手術(shù)時(shí)看清患者的腫瘤細(xì)胞。[Sci Transl Med. 2021 May 5;13(592):eaaw7067. DOI: 10.1126/scitranslmed.aaw7067]

螳螂蝦的眼睛結(jié)構(gòu)十分特殊，分三個(gè)區(qū)域，有多達(dá)16種感受器，可感知12種以上的顏色，還能察覺特殊波長(zhǎng)的偏振光，人類眼睛只有4種光感受器，感知紅、綠、藍(lán)三種顏色。研究者受螳螂蝦眼睛的啟發(fā)，設(shè)計(jì)了一套成像系統(tǒng)，可模仿螳螂蝦的視覺系統(tǒng)，將垂直堆疊的光電探測(cè)器和專用的濾光片陣列集成在單個(gè)成像設(shè)備中。

研究者將這套成像系統(tǒng)應(yīng)用于切除腫瘤的外科手術(shù)，用其中的三個(gè)彩色通道直接觀察手術(shù)過程，同時(shí)用三個(gè)近紅外通道對(duì)發(fā)射近紅外光的光學(xué)探針進(jìn)行成像。由于這些光學(xué)探針專門靶向腫瘤組織，因此醫(yī)生可以準(zhǔn)確看到患者體內(nèi)的腫瘤位置。

研究者首先在長(zhǎng)有腫瘤的小鼠中進(jìn)行了檢測(cè)，用兩種熒光探針靶向腫瘤，這套成像系統(tǒng)可以在大約92%的病例中將疾病組織與健康組織區(qū)分開來。

在實(shí)際的手術(shù)應(yīng)用中，這種仿生攝像頭也已經(jīng)初顯身手。在對(duì)18例乳腺癌患者進(jìn)行手術(shù)切除時(shí)，外科醫(yī)生借助這套系統(tǒng)準(zhǔn)確地找出了靠近腫瘤的淋巴結(jié)，顯示出臨床應(yīng)用的可行性。

參與手術(shù)演示的外科醫(yī)生評(píng)論指出，將這種仿生攝像頭與新興的腫瘤靶向藥物相結(jié)合，未來可以讓醫(yī)生確保將患者體內(nèi)的癌細(xì)胞清除干凈。這雙額外的眼睛將有助于防止腫瘤復(fù)發(fā)，讓患者更快康復(fù)。

研究者表示，計(jì)劃將仿生攝像頭與內(nèi)窺鏡系統(tǒng)相結(jié)合，讓微創(chuàng)手術(shù)裝上螳螂蝦的眼睛，更好地滿足手術(shù)的需要。

(編譯 張毓穎)