刷脸解锁算什么，扫肉诊瘤才是黑科技！

北京时间9月13日，某公司新品发布会如约而至，正如以往“后乔布斯时代”的发布会一样，这次发布会又为段子手们提供了大量素材。这当中最亮眼的当属“刘海儿”手机的Face ID。这些天各种刷脸解锁、刷脸支付的段子想必已经刷爆了各位的朋友圈。本君想说的是，在我们科研狗的世界这真不算什么，我们有更霸气的黑科技。来来来，给我一坨肉，我扫一下就能告诉你它是不是瘤！

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这个真不是开玩笑。前不久，美国德克萨斯大学奥斯汀分校（UT Austin）的研究人员Livia S. Eberlin博士（通讯作者）、Jialing Zhang博士（第一作者）等在知名期刊Science Translational Medicine 上发表封面文章介绍了他们最新研究成果，一种肿瘤诊断仪器MasSpec Pen。检测时，仅需将一个像笔一样的手持探头按在待检组织上3秒，随后即可检测出该组织是肿瘤组织还是正常组织。本君称之为：扫肉诊瘤！

Jialing Zhang博士（左）和Livia S. Eberlin博士（右）。图片来源：UT Austin

当期杂志封面。图片来源：Sci. Trans. Med.

这个神器大致长成这个样子。

MasSpec Pen示意图。图片来源：Sci. Trans. Med.

不难看出其检测系统实际上是一个质谱仪，除去质谱仪和质谱接口，其核心部件主要由三部分组成：一个钢笔大小的探头用于和生物组织接触取样；一个连接探头和检测系统的特制导管，导管内部又分成三个管路；一个能将4-10 μL水输送到探头-生物组织接触面的微量泵。

抛开肿瘤的质谱成像技术暂且不谈，整个设备最为精妙的地方就是探头和导管的设计。大家看这个放大图。在这个3D打印的笔尖内汇聚了3个细小的管路。当探头接触组织样本时，水被泵到组织表面，接触3秒后气流将接触过组织样本的液滴吹入质谱系统进行检测。最后，通过统计分析软件预测该样本是否来自肿瘤组织。

探头取样原理示意图。图片来源：Sci. Trans. Med.

大家最关心的可能还是这仪器检测的到底靠谱不靠谱啊？这就是另一个重要技术，肿瘤组织的质谱成像技术。这技术还真不是这篇文章的作者原创，已经有很多科学家致力于此项研究并取得了许多突破性成果。比如，这篇文章所用到的正常组织和肿瘤组织的脂肪酸质谱差异。下面这张图可以清楚地看到正常甲状腺组织和乳突甲状腺癌组织在质谱负离子模式下的差异。

正常组织和癌组织的质谱图差异。图片来源：Sci. Trans. Med.

更逆天的是，作者利用该设备对肿瘤组织和正常组织混合交界区域进行了检测，能够准确地在正常组织中找到肿瘤组织。

准确区别肿瘤组织。图片来源：Sci. Trans. Med.

目前，全世界确诊肿瘤的权威诊断依然是组织病理学观察。作者也以此为标准对患有不同肿瘤的若干患者应用该设备进行诊断以确定其准确度。如下表所示，其诊断准确度非常高。

图片来源：Sci. Trans. Med.

既然提到了病理诊断这个金标准，那么MasSpec Pen的另一个优点就跃然纸上了。（敲黑板！划重点啦！）病理诊断要把组织切下来，MasSpec Pen诊断则是无创的！无创的！无创的！这意味着在临床手术中，病人可能因此减少不必要的组织损失。

小鼠手术中使用MasSpec Pen无损地确定肿瘤区域。图片来源：Sci. Trans. Med.

使用MasSpec Pen无损地分析人类组织样本。图片来源：Sci. Trans. Med.

最后，本君用三个词简单总结一下这款神器的特点，那就是实时监测、灵敏准确、组织无创。人类在对抗肿瘤的过程中不断发展各种尖端技术，从术前的影像诊断与肿瘤标志物筛查，到术后各种药物治疗和免疫治疗。MasSpec Pen无疑使得肿瘤的术中精确定位技术向前有了更大的发展。以往，术中切除肿瘤组织更多地依赖主刀医生的经验，而随着各种术中定位技术的迅猛发展，主刀医生将有更多的客观依据可以参考，更精确地切除肿瘤，也为患者保留尽可能多的正常组织，手术的成功率必将显著提高。

视频来源：UT Austin

愿人类在同癌症的作战中早日取胜，实在不行，握手言和也好啊……

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Nondestructive tissue analysis for ex vivo and in vivo cancer diagnosis using a handheld mass spectrometry system

Sci. Trans. Med., 2017, 9, eaan3968, DOI: 10.1126/scitranslmed.aan3968

（本文由乐只君子供稿）