美国南加州大学维特比工程学院生医工程助理教授 Cristina Zavaleta 研究团队发表于《生物材料科学》（Biomaterials Science）期刊的研究，运用刺青墨水和食用色素等染剂研发新的对比剂。当染剂附上奈米粒子，就能标定癌症细胞位置，让专业人员能清楚区分癌症细胞与周围的正常细胞。
在美国，38% 的人一生至少得面对一次癌症，而早期发现早期治疗一直是成功治疗癌症的重点。诊断癌症时，使用核磁共振（MRI）或电脑断层（CT）MRI 侦测癌细胞，需要将对比剂注射至患者体内，才能让成像更敏锐清晰，让医疗人员诊断，也让外科医师精准判断肿瘤确切位置。
Zavaleta 解释，以大肠癌为例，大肠癌侦测需要透过内视镜检查，但内视镜其实也只是一根末端加上光源的细管而已，只能拍摄大肠的外观结构，如果看到瘜肉就会知道接下来要组织切片检查。如果我们能有一种成像技术可直接告诉医生，大肠瘜肉是癌化细胞还是良性肿瘤，或许就可省去后续一堆麻烦。
因此，研究团队从日常家庭用得到的染剂色素找到一种特殊光学对比剂，能附着在侦测癌症细胞的奈米粒子上，标示出癌症细胞的位置与范围。这项技术运用的染剂都经过美国 FDA 认证，研究团队希望实际运用时的材料容易取得又安全。
染剂有特别光学性质，能应用于癌细胞侦测
Zavaleta 的灵感来源非常特别，因为她对艺术及动画的兴趣，使她在美国知名皮克斯动画工作室的动画课时被墨水和颜料吸引。那些水彩水粉等高色素颜料以她从未见过的方式呈现，让她不禁好奇，颜料会不会也有一些有趣的光学性质。因此她拜访不远处的旧金山刺青艺术家 Adam Sky。她带了实验用的 96 孔盘，让刺青师把刺青染料分别加到孔洞里。接着她将染料以拉曼光谱仪分析，发现各染料的确都有各自光谱特性，产生不同图谱，可用来辨别奈米材料。
除了染剂的安全性，癌细胞检测显像的另一个疑虑在于奈米粒子的安全性。由于奈米粒子的代谢过程，一般会在肝脏脾脏等负责降解的器官残留较久。奈米材料的选择上，生物可分解的特性就格外重要，但目前的光学对比剂选择非常有限。因这层考量，Zavaleta 研究团队从较常见的像是彩虹糖、糖衣巧克力的食用色素，着手寻找适合的奈米材料。这些常用的食用色素早已经过认证，确认安全无虞。
Zavaleta 表示，研究团队检测 FDA 认证通过的药品、化妆品、食品色素成分，分析这些染剂的光学性质。接着发现这些合格的染剂中，有许多种染剂有特别的光学性质，具应用于癌细胞侦测的潜力。
研究团队研发能承载高显色能力显像染剂的奈米粒子，大小既能被动穿入癌症发生的位置，也能留在该处。医疗用途的对比剂大多成分为小分子染料，能一开始在癌症发生范围累积，但很快就会被代谢带离肿瘤位置，因此有使用限制。Zavaleta 团队研发的奈米粒子，虽然有小分子容易渗透的特性，但大小却足以留在肿瘤区，因此同时具高渗透性和延续能力。
研究团队开发的奈米粒子也能承载比之前分子更大的染剂，在萤光影像显现更亮讯号，更精确呈现辨认出肿瘤位置的奈米粒子散布范围。Zavaleta 表示研发的新染剂和奈米粒子就像使用多种染剂同时标定位置，可让成像更亮更清晰。这项研究也有助于未来癌症诊断技术提升，让更多病人受惠。
- Using Tattoo Ink to Find Cancer
（首图来源：pixabay）
