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快速診斷皮膚癌的「可攜式上皮組織取像儀」

喜歡休傑克曼(Hugh Jackman)的朋友可能都知道,在大螢幕上扮演具有強大自癒力的金剛狼,現實中卻曾多次皮膚癌復發。國家實驗研究院儀器科技研究中心(儀科中心)研發的「可攜式上皮組織取像儀」可以幫助有相同病症的人快速診斷,把握早期治療的黃金時間。

2017年休傑克曼至台灣宣傳電影「羅根」現場照(李正嵐攝影)2017年休傑克曼至台灣宣傳電影「羅根」現場照(李正嵐攝影)

光動力療法:治療皮膚癌安全又有效

目前醫學上對於癌症的治療,不管是手術切除或是化學治療都是不分敵我的全面性破壞,在破壞癌細胞的同時,健康的細胞也會跟著一起遭殃,導致病人在治療後需要較長時間休復,而且還可能會產生疤痕或其他後遺症。於是「光動力療法」(Photodynamic therapy,PDT)選擇性破壞腫瘤細胞的特性,使其成為治療的另一個選項。

砷致癌的臨床診斷及治療模擬,右上圖紅色螢光處為癌細胞的位置(照片提供:張中興教授,時任高醫大附設中和醫院皮膚科醫師,現為花蓮慈濟醫院皮膚醫學中心主任)砷致癌的臨床診斷及治療模擬,右上圖紅色螢光處為癌細胞的位置(照片提供:張中興教授,時任高醫大附設中和醫院皮膚科醫師,現為花蓮慈濟醫院皮膚醫學中心主任)

光動力療法主要是將光感藥物塗抹或注入患部,正常的細胞能快速地將光感藥物代謝掉,但是癌細胞不會。在使用特定波長的可見光照射後,產生單氧原子及自由基,引發細菌毒殺作用殺死癌細胞,不但不需要麻醉,也不會留下明顯傷口。由於皮膚位於人體最外層,光線容易照射到,因此皮膚疾病很適合接受光動力治療。

可攜式上皮組織取像儀─具備「易取像」與「方便攜帶」兩大特色

過往的切片檢測方式不但耗時長,顯影影像也不夠明顯,不易判斷早期癌細胞的分佈,術後復發的機率也較高,因此30年前歐美各國嚐試採用光動力療法來治療皮膚癌。最常使用的光感藥物是五胺基酮戊酸(5-Aminolevulinic acid, ALA),它的可見光吸收光譜內有兩個吸收高峰,分別為375-410nm(屬於藍光區)與630-660nm(屬於紅光區),其中在620~650nm 波長範圍,有比較強的吸收力,故一般大多使用這兩個波段來進行治療。

可攜式上皮組織取相儀可攜式上皮組織取相儀

儀科中心的團隊發現,過去經常忽略的375-410nm波長範圍,用在激發基因轉殖鼠,呈現紅色螢光蛋白的效果相當突出,用來作為光動力療法的儀器或許可以幫助皮膚癌的早期診斷。儀科中心與高雄醫學大學附設中和紀念醫院合作,歷經3年的開發,成功研發「可攜式上皮組織取像儀」,使用特製的濾片與光敏藥物,搭配405nm波長的光線照射,激發癌細胞本身的螢光反應,診斷癌細胞的分佈範圍。此方式不但能用肉眼判別癌細胞的螢光分佈,更能觀測癌細胞的代謝飽和高峰,抓準時機殺死癌細胞。相較美國10多公斤的大型組織取像儀,「可攜式上皮組織取像儀」具有「高敏感螢光取像」與「3公斤的輕量化設計」的特點,也是國際間極大的研發突破。

受溫室效應影響,臭氧層愈來愈稀薄,紫外線直接照射地表,導致人體可能吸收過量的紫外線,而使罹患皮膚癌機率升高,但是適時的曬太陽,透過陽光紫外線的照射,幫助身體合成維生素D,可以讓我們擁有強健的骨骼。如果善用「可攜式上皮組織取像儀」,就像白雪公主裡面的「魔鏡」可以隨時檢測皮膚的健康,幫助我們遠離皮膚癌了。