你聽說過可以診斷癌症的手機應用嗎？

估計你手機裡都裝滿了憤怒的小鳥、切水果，甚至各種打發時間的應用，但你聽說過可以診斷癌症的手機應用嗎？ 這種神奇的應用，最近已經被國外科學家研發出來。 據說安裝這個應用之後，內科醫生將能在60分鐘之內就可知疑似腫塊是癌症腫塊還是良性的。 不需要進醫院、不需要排隊，僅僅需要拿自己手機測一下，即可知道診斷結果。

我們都知道當有腫塊被懷疑是腫瘤時，腫瘤學家們並非馬上就將這些腫塊全部切除，而是用一種粗針頭取得腫塊上的一些細胞來做病理分析。 傳統的病理分析實驗（包括檢查細胞形狀和針對一些蛋白質進行著色實驗）有時也並不能得出確定的結論，而且這種病理分析實驗常常需要花費的時間也比較長。 但在波士頓的馬薩諸塞州綜合醫院，內科醫生、科學家Ralph Weissleder的團隊就開發出了一種手持式磁共振（DMR）診斷設備，可以在一個小時內診斷出癌症，其極高的精確度堪稱 完滿。 DMR技術與通常的手術、核心針刺活檢相比，能夠在很大程度上減輕患者的痛苦。

什麼是磁共振呢？

那到底磁共振是什麼呢？ 從科學的角度來說，磁共振技術的基本原理是利用一定頻率的電磁波照射處於磁場中的原子核，原子核在電磁波作用下發生磁共振，吸收電磁波的能量，隨後又發射電磁波，即發出磁共振信號 。 由於不同原子核吸收和發散電磁波的頻率不同，且此頻率還與核環境有關，故可以根據磁共振信號來分析物質的結構成分及其密度分佈。 通俗的，我們可以藉助指南針的原理來理解。 磁體之間的磁力和地球的磁場使得指南針指向北方而沿地球磁場排列，從而產生磁共振頻率。 當將一個電磁鐵置於指南針的兩極之間，如果你給電磁鐵通直流電，指南陣的方向將重新排列。 然而如果你通入的是交流電，指針將會來回顫動。

如果交流電電流頻率等於磁共振頻率，將會有淨能量轉移到指針上，指針振動幅度將加大，同時也會從交流磁場吸收更多的能量。 當指針從交流磁場吸收了能量後，就要求提供新的能量來彌補交流磁場的能量流失。 DMR技術就能夠通過測量交流磁場中的樣本來檢測磁能量的損失。

Weissleder的DMR是世界上最小的癌症診斷系統，同時也是一個較小的磁共振設備。 在這個系統匯總直徑8厘米、高度5.5厘米的永久磁鐵取代了巨大的超導磁體。 這個磁鐵是專為小型DMR應用程序設計的，它能夠提供一個半徑1.2厘米（0.5英寸）範圍的磁場，其強度有0.5特斯拉，比起大多數核磁共振成像機器要小1.5到3特斯 拉，但這個強度仍然是地球磁場的10000倍。

放置在永久磁鐵常量區的DMR探針由一個微流體網絡、DMR的樣品室和微彈簧圈組成，在微流體網絡中的活檢標本混合了磁粒子抗體，微彈簧圈也為樣本提供交流磁場。 另外，DMR電子設備由商用集成電路構成，包括單片機、射頻（RF）生成器、數據採集單元，和一個射頻收發器，所有這些都必須符合約20厘米& TI mes;8厘米（8& TI mes;3.15英寸）的模塊平台，其費用估計要幾千美元。

如何診斷癌症？

MGH團隊在癌症診斷方面做了一系列的實驗，在實驗中他們將納米磁性粒子附加到特定的癌症細胞抗體中去。 當這些被標記的磁性粒子與從病人活組織切片的細胞物質混合後，抗體將附著到細胞膜上將癌症細胞標記出來。

Weissleder的團隊很快發現，測試中所有被標記的癌症並不能都作為確切的根據。 他的團隊測試了50個癌症病人的腫瘤活檢樣品。 通過實驗結果分析得到，一組四個擁有DMR信號的癌症標記樣品適當加權後就能知道在50個樣本中存在48個癌細胞。