諾丁漢大學的科學家們已經開發(fā)出一種全球首創(chuàng)的光纖超聲波探針成像傳感器，旨在部署在人體內部以建立細胞結構的三維地圖。該原型器件在一根不比頭發(fā)粗的光纖中結合了激光和聲波技術，可與標準內窺鏡一起使用，以揭示細胞中指示癌癥的異常情況。

諾丁漢大學團隊開發(fā)的光纖超聲波探針被描述為世界首創(chuàng)，是作為解決細胞成像的一些缺陷的臨床方案而設想的。目前，這需要在研究實驗室中使用大型和復雜的科學儀器，而且還經常涉及到用化學品制成的熒光標簽，這些化學品在足夠大的劑量下會對人體細胞構成風險。

團隊成員Salvatore La Cavera III博士說："能夠測量腫瘤細胞是否已經形成和惡化的技術已經通過實驗室顯微鏡實現，但這些強大的工具使用起來很麻煩，不能移動，而且無法適應面向病人的臨床環(huán)境。"內窺鏡能力的納米級超聲波技術有望實現這一飛躍"。

該成像傳感器具有一對激光器，其中一個激光器被纖維頂端的金屬層轉化為稱為聲子的高頻聲音粒子。這些聲子被泵送到周圍的組織中，這會讓聲波發(fā)生散射，然后與第二個激光器碰撞。通過分析這些碰撞，該系統可以直觀地再現行進中的聲波的形狀，這可以揭示出它所經過的細胞的有用特征。

最為關鍵的是這包括幾何形狀和硬度。通過這種方式，該團隊將其新工具比作醫(yī)生可能通過物理方式來感受皮膚下的異常和硬度，這可能是癌癥的跡象。然而，它的超聲波探頭可以產生一個三維地圖，揭示在納米尺度上測量的結構的硬度和空間特征，其細節(jié)與顯微鏡圖像相似，甚至更多。

利用新型光纖超聲波探針傳感器構建的模型生物細胞的三維圖（下）與傳統的顯微鏡圖像（上）的比較

據科學家們介紹說，這種微小的成像器件可以安裝在一根光纖上，也可以集成到傳統內窺鏡中使用的10-20000根光纖束中。這些設備由配備有燈光和攝像頭的細管組成，可以插入體內搜索疾病的跡象，該團隊希望通過將它們與他們的新探針相結合，可以在臨床診斷領域開辟新的可能性。

該系統測量標本的硬度、生物相容性和與內窺鏡完美結合的潛力，同時還能夠讓醫(yī)學觀察進入納米尺度，是它的與眾不同之處，這些特點為將來在體內進行測量奠定了基礎；實現了微創(chuàng)醫(yī)療點診斷的最終目標。該團隊現在正在探索該工具在細胞和組織成像方面的應用潛力，但設想它在精密制造方面也有價值，可用于表面檢查和材料表征。

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