Mikhail Berezin的关注点不总是疼痛，他对光学也感兴趣。
他喜欢探索分子是如何和光作用的，以及如何测量这些相互作用。他还对设计和制作光活性材料感兴趣，特别是针对不同的光刺激的响应。
有一天他家庭一位成员开始化疗。就在那时，他的研究兴趣转向了疼痛。
Berezin 博士是华盛顿大学光学光谱公共技术中心的负责主任，同时他也是医学院放射学副教授和放射学系化学副教授。
炎症会引起疼痛，因为肿胀会挤压敏感的神经末梢。
我们经历的大部分疼痛来自周围神经的炎症。疼痛通过外周神经传播到我们身体的各个部位，向大脑传递信号。
他的家人经历了化疗引发的周围神经突变——Berezin对此并不熟悉。化疗会引发对周围神经造成损害。症状包括刺痛、灼烧、麻木、疼痛和精细运动技能困难。
因此，Berezin将注意力转向了对体内炎症的成像，以及如何定位炎症。他希望，这将最终促使治疗周围神经病变，尤其是化疗诱导的周围神经病变。
“我改变了实验室的研究方向”，他说。 “进行了成像，这样尝试去理解化疗诱导的周围神经病变是什么。”
第一步是确定炎症发生的位置。
受损的神经导致产生活性氧的炎症细胞活化。免疫细胞产生大部分的活性氧。
“我们开发了基于此现象检测炎症的探针” 他表示。
这些探针是有机分子，在出现炎症时会发出荧光。当探针和活性氧接触时会诱导探针发出荧光来实现检测的。
Berezin团队在几个月内给小鼠注射化疗药物，就像给人类注射一样。
第一个问题就是如何测量动物的疼痛，尤其是慢性疼痛。如果可能发现一个标记物，将有一个参数可以测量。然后，可以使用药物进行治疗，并评估效果。
“我们观察了老鼠，”他说。“我们观察它们的行为，通常情况下，它们都在跑步，进行运动。如果它们服用化疗药物，就会停止跑步或者放慢速度，直到恢复。老鼠们也会失去食欲，有时它们也会失眠。”
但是老鼠不能告诉你，它什么时候会感受到疼痛。因此，研究人员不得不采用其它方法。
Berezin测量了神经传导速度，即信号通过神经传播的速度。测试的时间以刺激开始的时间为起点，检测器检出动作电位的电信号为终点。通过时间的长短来识别神经损伤。
“如果你用针头触碰手指，你几乎会立即感到疼痛。”他说。“延迟的时间约为0.1秒。如果任何一条神经有问题，延迟的时间会变长。你的敏感度会越来越差”
Berezin还试图在血液中寻找疼痛的标志物。Berezin尝试确定神经产生炎症时出现的标志物。这些标志物包括TNF-α和促炎细胞因子等化学物质。这只是免疫反应的一部分。当神经出现问题时，身体会释放这些物质。
“每个器官都有特定的标志物，”他说。“如果手指发炎，是一组标志物。如果是肝脏发炎，则是另一组标志物。神经可能是第三组。这些标志物有很多重叠。我们正在分析小鼠和神经的血液，寻找这些标志物。”
研究人员使用老鼠作为研究对象，因为它们的神经系统几乎与人类相同。
Helena Hurbon, manager of the Optical Spectroscopy Core Facility and Washington University student working with a highly customized HORIBA Fluorolog modular spectrofluorometer
那么光谱学是如何发挥作用的呢？
Berezin使用多种荧光光谱技术进行测量，包括荧光偏振、寿命、磷光和其它参数等。这些探针在最初进入人体时是没有荧光的，而当标记物受到光刺激会发出强荧光。
如果出现炎症，它将开始产生强烈的自由基，并且激活荧光。
“在你将（光源）与活性氧接触之前，你看不到它们发出荧光，”他说。“如果你只排放一点点活性氧，你会发现它们发出高荧光。”
华盛顿大学的光学光谱公共技术中心拥有一流的光谱学和成像仪器，为全球科学家开发光学探针提供服务。
A实验室的核心设备时经过高度定制的 HORIBA Fluorolog 模块化荧光光谱仪。这是2011年利用NIH共享仪器基金购买的第一台核心仪器。
光学光谱公共技术中心的仪器像一辆巨型的光谱仪卡车，专门用于近红外（NIR）和短波红外（SWIR）光谱范围。仪器包含三个关键功能：荧光测量、荧光寿命和成像。
A highly modified HORIBA Flurolog modular spectrofluorometer at Washington University
定位炎症部位的好处是有针对性的治疗身体特定的部位，而不是全身或者症状区域。例如，在化疗诱导的周围神经病变中，患者经常报告脚和手有刺痛感，称之为手套和长袜效应。然而，真正的炎症可能发生在其它地方。
在该综合症中，问题不在于远端的神经，而是在于腕管综合征。它位于脊髓旁的背跟神经节，因为这里是药物所在的地方。
荧光光谱法也是一种定位肿瘤的方法，因为肿瘤会导致炎症，而引发身体不同部位的不舒服。
尽管Berezin的实验对象是小鼠，但最终的目的是将该技术应用于人类的诊断和治疗。
这有可能在不久的将来实现。
Berezin说：“我们正在研究一些有潜力的标志物，我们认为可以真正开始告诉人们如何治疗化疗引发的周围神经病变”。“我们仍然需要在小鼠模型中做更多的工作来验证我们的初步发现。还需要为此进行临床实验，但我认为找到了一个很好的突破口。”。
这些分子是已知其它疼痛状况的标志物。这意味着现有的药物可以针对性的治疗疼痛。但是有数百种药物治理疼痛，可惜的是没有一种对这类综合症有效。
“我们找到了一个我们相信会奏效的方法，”他说，“同样，我们大概领先一年，但我们可能正在被追赶”。
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