综述:下一代生物光子学技术在胃癌临床检测中的全面综述

【字体: 时间:2025年07月07日 来源:Laser & Photonics Reviews 10

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  (编辑推荐)本综述聚焦生物光子学技术(如窄带成像NBI、共聚焦激光显微内镜CLE、拉曼光谱RS等)在胃癌(GC)早期检测中的十年进展,系统比较了各技术的灵敏度与操作优劣,为突破传统内镜和蛋白质组学方法局限提供了跨学科解决方案,展现了该领域临床转化的广阔前景。

  

Abstract

胃癌(GC)作为全球第五大高发恶性肿瘤,其早期检测技术的革新迫在眉睫。传统内镜工具与蛋白质组学分析方法存在灵敏度不足、操作复杂等局限,而生物光子学技术通过光与组织的相互作用机制,为GC筛查开辟了新途径。

技术全景图

窄带成像(NBI)利用特定波长增强黏膜血管对比度,对早期GC检出率达78.3%,但依赖操作者经验;共聚焦激光显微内镜(CLE)可实现1000倍放大下的实时组织学观察,灵敏度高达89%,但设备成本限制了普及。拉曼光谱(RS)通过分子振动指纹识别癌变组织,联合表面增强拉曼光谱(SERS)技术后,检测限提升至10-12 mol/L。傅里叶变换红外光谱(FTIR)能同步分析蛋白质二级结构变化,在区分肠型与弥漫型GC中特异性突出。

创新突破

偏振光学光谱技术通过检测组织双折射特性,首次实现胃癌基质胶原纤维的定量评估;荧光光谱对原卟啉IX的靶向检测,使微小病灶定位精度达0.5 mm。光学相干断层扫描(OCT)的4D成像系统突破传统分辨率限制,可捕捉黏膜下层浸润深度。

临床转化挑战

当前技术仍面临三大瓶颈:① 多模态数据融合算法有待优化;② 设备微型化程度不足影响床旁检测;③ 缺乏万人级前瞻性验证研究。未来通过量子点标记与人工智能辅助诊断的结合,或可将检测窗口期提前至癌前病变阶段。

Conflict of Interest

作者声明无利益冲突。研究数据表明,生物光子学技术若能在成本控制与标准化协议上取得突破,5年内有望成为GC筛查的一线方案。

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