癌症研究人员努力识别散布在非恶性组织中的肿瘤细胞，因为肿瘤细胞利用组织环境并垄断可用资源继续生长。研究人员将癌细胞利用细胞信号传导和代谢途径的能力归因于正常细胞生长限制，以及组织和肿瘤细胞之间复杂的化学交换。一种新方法有望开始分析这种复杂环境中的细胞间相互作用。
 
华盛顿大学的研究人员已经展示了一种用于绘制实体肿瘤内和周围生物分子流动的新技术。在AIP出版社的AVS期刊“生物界面科学”的特刊中，该杂志主要关注生物界面科学领域的女性，该组使用飞行时间二次离子质谱（ToF-SIMS）来观察分子如何移动以及肿瘤如何发生将信号发送到他们的微环境并扼杀当地的资源组织。
 
“人们将会看到这种TOF-SIMS技术，结合肿瘤细胞行为的知识，将使研究人员能够了解化学分子水平上发生的情况，”该论文的作者Lara Gamble说。“是否存在某些分子，脂质或燃料，肿瘤会从常规组织中吸走，以帮助它们生长？”
 
肿瘤细胞可以吸收邻近细胞的脂质，帮助构建更大的细胞膜并为肿大的肿瘤细胞提供能量。血管可能会被破坏，在肿瘤内留下“血泊”，一些研究人员认为这些肿瘤会滋生肿瘤。
 
已经开发了各种方法来鉴定肿瘤的位置以及它如何利用结缔组织如血管来维持其生长，但是，直到最近，人们对肿瘤用于实现这一目的的信号类型知之甚少。为了解决这个问题，Gamble和她的同事使用TOF-SIMS来爆破肿瘤的纳米区域，这样零件就会离开样品并进入质谱仪。然后该装置根据分子量分离和计数分子。
扫描区域为800纳米或更小，该方法生成肿瘤样品中任何特定分子存在的位置图。据报道，一平方毫米需要大约一个半小时来绘制地图。
 
该小组在胰腺神经内分泌肿瘤发生的诱导型小鼠模型上测试了他们的技术，该模型已成熟，作为研究癌基因和肿瘤抑制因子之间相互作用的模型，这些相互作用共同产生高度侵袭性的癌症。
 
当绘制时，小鼠肿瘤微环境显示出代谢的显着变化。ToF-SIMS技术能够识别从较大的脂质和核苷酸到单个离子的各种分子的正常流动的改变。
 
接下来，Gamble和她的团队计划在较早的肿瘤诱导时间点使用他们的技术，试图绘制一系列化学信号，告诉胰腺肿瘤生长的故事。
 
“我们也在寻找肿瘤之间是否存在交叉对话，”Gamble说。“我们希望确定能够启动和维持肿瘤生长的分子。”