雖然科學(xué)家們早就知道癌細胞和健康細胞在外形上存在較大區(qū)別，但由于缺乏相應(yīng)的理論和識別標(biāo)準(zhǔn)，目前的癌癥檢測仍以生化方法為主。據(jù)美國媒體近日報道，美國克拉克森大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，與健康細胞相比，癌細胞在外觀上具有更為顯著的分形特征。初步實驗顯示，以此為依據(jù)的檢測均獲得了極高的準(zhǔn)確度。新法有望使傳統(tǒng)非侵入式癌癥檢測方法的精度獲得大幅提升。

分形是與傳統(tǒng)幾何學(xué)相對的一個概念，可以將其理解為一種粗糙和零碎的幾何形狀。它由大量不規(guī)則曲線構(gòu)成，但在任意小的尺度上都有著精細的結(jié)構(gòu)，如果將其分為不同的部分，不論大小，每一部分的形狀都和整體一樣，這樣的圖形也被稱為“自相似”圖形。以雪花為例，在顯微鏡下，無論是1毫米、1/10毫米還是1/1000毫米的尺度，雪花邊緣上的圖案和形狀幾乎是相同的。往大里講，無論是天空中星系團的位置，還是地面蜿蜒的河流，或是樹上的一片葉子，都存在著分形特征。而對人體而言，以一段較長的時間來看，呼吸和心跳的節(jié)奏也具有分形特征。

正是因為注意到了這一點，美國克拉克森大學(xué)的研究人員提出了通過分形幾何學(xué)識別癌細胞的設(shè)想。負責(zé)該項研究的伊戈爾·索科洛夫和同事利用原子力顯微鏡，在1納米(100萬分之一毫米)的精度上對取自人類子宮頸的健康細胞和癌細胞的外形進行了對比。不同于以往只獲得細胞的二維結(jié)構(gòu)圖像，新研究采用全新的方法對細胞的三維圖像進行研究。測量結(jié)果顯示，癌細胞在外形上具有顯著的分形特征，而健康細胞卻并不明顯。

索科洛夫說，目前在宮頸癌檢測上，如巴氏涂片、液基細胞學(xué)檢測等方法都是有效和非侵入性的，但準(zhǔn)確性較差，尤其是較早的巴氏涂片法，經(jīng)常得出一些模棱兩可的結(jié)論。而使用新的圖像檢測方法，對來自12位患者的300個細胞樣本進行檢查的結(jié)果表明，其準(zhǔn)確度接近100%。據(jù)此他斷言，基于物理的方法，將達到甚至超過傳統(tǒng)生化檢測方法在單細胞水平上的檢測能力。下一步，索科洛夫的研究小組計劃擴大測試規(guī)模，以對該技術(shù)作進一步的驗證。此外，他們還計劃對健康細胞在癌變過程中的分形特征展開研究。

普林斯頓大學(xué)生物物理學(xué)專家羅伯特·奧斯汀說，或許類似的研究正是將癌細胞的物理學(xué)特質(zhì)與生化特征聯(lián)系起來的第一步，隨著研究的深入，它將加速科學(xué)家對癌細胞了解，最終幫助人們在擊敗癌癥上獲得更大的主動權(quán)。

?