激光诱导击穿光谱技术在锂辅助的癌细胞检测与消融中的应用

《Lasers in Medical Science》：Laser-induced breakdown spectroscopy for lithium-mediated cancer cell detection and ablation

LIBS结合LiCl标记增强肿瘤检测与消融效果，实验验证其在 phantom 和 in vitro 模型中成功识别并消融标记区域，未来将优化系统用于临床。

　　

摘要

激光诱导击穿光谱（LIBS）已被用于生物医学应用，例如区分癌组织和健康组织。先前的研究表明，在恶性组织中，钙（Ca）、镁（Mg）、锌（Zn）和铁（Fe）等元素的发射强度发生了变化，这表明通过LIBS进行元素分析有助于肿瘤的检测。然而，信号强度弱以及生物基质的干扰等挑战阻碍了标准化临床协议的制定。本研究旨在通过使用氯化锂（LiCl）作为肿瘤标记剂来提高LIBS信号的特异性，从而克服这些限制。研究人员评估了LiCl对PC-3前列腺癌细胞和L929小鼠成纤维细胞的细胞毒性。随后，在仿体和体外癌症模型中测试了基于LIBS的癌细胞检测和消融方法。LIBS分析显示，在仿体和体外模型中，经LiCl处理的组别均检测到了显著的锂信号，并且该系统成功识别并消融了被标记为锂的区域。这些发现表明，基于LiCl的LIBS技术可能成为开发一种用于肿瘤切除手术中癌症检测和消融的紧凑型多功能平台的基础。未来的研究将致力于缩小系统规模并对其进行优化，以便进行动物实验和临床试验，目标是根据LIBS的反馈精确界定肿瘤边界并消融肿瘤细胞。