973計(jì)劃“太赫茲波生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用”在西南醫(yī)院?jiǎn)?dòng)
由第三軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院牽頭獲得的國家973計(jì)劃“活細(xì)胞的THz波無標(biāo)記檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)研究”項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)在重慶市隆重召開。作為國家重大基礎(chǔ)科研課題,該項(xiàng)目共獲國家科研基金2000萬元,這也是西南醫(yī)院牽頭進(jìn)行的第四項(xiàng)973科研課題。
太赫茲波技術(shù)在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用廣泛
“相較于現(xiàn)有醫(yī)學(xué)成像技術(shù),太赫茲波光譜成像技術(shù)具有更獨(dú)特、更適用的物理特征。”西南醫(yī)院檢驗(yàn)科主任、973項(xiàng)目首席科學(xué)家府偉靈教授說,由于太赫茲波具有反應(yīng)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的指紋特性,并且光子能量低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于X射線能量,不會(huì)對(duì)生物大分子、生物細(xì)胞和組織產(chǎn)生有害電離,特別適合于對(duì)生物組織進(jìn)行活體檢查。
太赫茲波是頻率在0.1—10THz的電磁波,處于宏觀電子學(xué)向微觀光子學(xué)過渡的波段。國際上,太赫茲生物醫(yī)學(xué)研究隨著歐盟2000年設(shè)立的國際聯(lián)合項(xiàng)目“THz-Bridge”正式啟動(dòng)。美國政府將太赫茲技術(shù)評(píng)為“改變未來世界的十大技術(shù)”之一,日本將其列為“國家支柱十大重點(diǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)”之首,并將生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用列為主要方向之一,歐洲也連續(xù)10年將生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用作為首要研究方向。
太赫茲-檢測(cè)醫(yī)學(xué)(THz-LabMed)是當(dāng)前受到極大重視,涉及醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)、物理學(xué)、光學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、信息和材料等多學(xué)科的綜合交叉前沿學(xué)科,是以生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)診斷應(yīng)用為目的,采用太赫茲(THz)波技術(shù)無標(biāo)記、無損檢測(cè)生物大分子、生物細(xì)胞和組織醫(yī)學(xué)和物理交叉的新學(xué)科。基于THz波技術(shù)的THz-LabMed是我國與全球同步開展的THz-BioMed研究領(lǐng)域,可以從新的視角為檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)提供分子、細(xì)胞和組織偵檢的革命性科學(xué)手段,形成檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)優(yōu)勢(shì)新學(xué)科和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域迎來革命性創(chuàng)新機(jī)遇
很多患者覺得身體不舒服,前往醫(yī)院就診,要準(zhǔn)確找到病因可能需要做很多檢查,如X光、CT、核磁共振等一系列放射檢查,B超彩超等超聲檢查,還有抽血化驗(yàn)、病理學(xué)活檢等等檢查。或許,在將來的一天,我們只需要用很少的檢查項(xiàng)目,就能快速準(zhǔn)確的給出結(jié)論。
據(jù)介紹,基礎(chǔ)科學(xué)的飛速發(fā)展,極大的促進(jìn)了醫(yī)學(xué)疾病診斷水平的提高,使現(xiàn)在疾病診斷越來越迅速準(zhǔn)確、診斷成本越來越低廉。盡管如此,目前患者要確診大部分疾病,仍然需要通過醫(yī)學(xué)檢查才能確診,并有較長的等待結(jié)果時(shí)間。為了準(zhǔn)確查出各類常見、不常見、甚至罕見疾病,西南醫(yī)院僅檢驗(yàn)科就有1000多個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)目。
“放射科、檢驗(yàn)科、超聲科、病理科......這么多的檢測(cè)手段、檢驗(yàn)人員、設(shè)備試劑,都是對(duì)患者有用且必須的,但是,很多科學(xué)家都有一個(gè)科幻的想法,我們能不能讓檢驗(yàn)更簡(jiǎn)單更一站式?”府偉靈形象的比喻,如果說一站式檢驗(yàn)是科幻電影,現(xiàn)在檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)科學(xué)家做的事情,就是為這個(gè)科幻情節(jié)找理論依據(jù)和前提條件,先要有想法,未來才會(huì)有實(shí)現(xiàn)的可能。
本次973太赫茲技術(shù)研究項(xiàng)目,就是期望通過物理學(xué)、醫(yī)學(xué)等各學(xué)科頂尖科學(xué)家的共同公關(guān),讓科學(xué)家在生物醫(yī)學(xué)微觀和宏觀領(lǐng)域,最終解釋各種生命現(xiàn)象,為疾病的診斷、治療、評(píng)估、監(jiān)測(cè)和預(yù)警及后續(xù)藥物設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)和評(píng)價(jià)帶來革命性改變。
以乳腺癌和神經(jīng)膠質(zhì)瘤為初期研究對(duì)象
府偉靈表示,目前規(guī)劃的初步研究中,期望能夠獲得以乳腺癌和神經(jīng)膠質(zhì)瘤的離體活細(xì)胞和在體活細(xì)胞為代表的活細(xì)胞無標(biāo)記檢測(cè)的THz波譜表征規(guī)律和成像機(jī)制,建成生物大分子和上述特定活細(xì)胞的THz波譜表征與成像模式數(shù)據(jù)庫,以及活細(xì)胞檢測(cè)THz表征波譜和成像模式的智能判讀與識(shí)別,為THz波活細(xì)胞無標(biāo)記檢測(cè)技術(shù)走向臨床提供醫(yī)學(xué)理論基礎(chǔ)。
該973項(xiàng)目的總體研究思路將以“活細(xì)胞無標(biāo)記檢測(cè)理論、技術(shù)和方法”為主線。項(xiàng)目以“活細(xì)胞無標(biāo)記檢測(cè)的特殊需求”為導(dǎo)向,以生物分子的THz波譜表征規(guī)律為起點(diǎn),通過生物醫(yī)學(xué)和物理學(xué)等多學(xué)科交叉研究模式,在前期相關(guān)工作基礎(chǔ)上,通過采用系列技術(shù)手段解決THz波無標(biāo)記檢測(cè)靈敏度、特異性、水敏感性和安全性問題,實(shí)現(xiàn)離體和在體活細(xì)胞的THz波無標(biāo)記檢測(cè),闡明THz波活細(xì)胞無標(biāo)記檢測(cè)方法和技術(shù)在生命科學(xué)中應(yīng)用的理論、機(jī)制和規(guī)律,創(chuàng)建較完善的THz波生物醫(yī)學(xué)成像國家級(jí)研究體系、研究團(tuán)隊(duì)和研究基地,引領(lǐng)THz波成像方法和技術(shù)在生命科學(xué)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。