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《Electro Optics》報道范旭東課題組激光發射顯微鏡(LEM)項目
發布時間:2020-03-05 點擊次數: 320

       近日,密西根大學生物工程系教授范旭東課題組的研究成果——激光發射顯微鏡(LEM)項目,被知名科普雜志《Electro Optics》報道。該項目作為可協助辨別腫瘤的光學手段,具有較高的學術價值,得到業界高度認可。目前,該項目在北京協同創新研究院立項,進行產品的工程化研究。



       通常,病理學家在顯微鏡下用蘇木精和伊紅兩種染色劑研究細胞形態,通過觀察細胞形態學的變化來區分細胞種類、判定癌變組織,這種組織病理學方法被稱為H&E。在病理實驗室中,傳統的H&E方法被用來確定細胞或組織是否癌變,但并不能提供太多關于細胞分子活動的信息。除了H&E,基于DNA和抗體的染料還可以通過熒光成像識別細胞的分子活性,但這仍然與背景熒光'噪聲'相抵觸,正常癌細胞與組織之間的熒光強度差異很小。范旭東教授在報道中介紹,激光發射顯微鏡則可觀察到癌細胞及將要發展成癌細胞的細胞核內DNA變化,可提供更多功能性信息。與熒光顯微鏡相比,激光發射顯微鏡具有窄線寬,閾值行為和高信噪比等優勢,從而實現超靈敏檢測,具有出色的圖像對比度和更高的光譜/空間分辨率。激光顯微鏡信噪比>50,發射光譜 < 0.1nm, 信號集中, 可實現多重激光,可同時檢測多個靶點,與現有臨床操作流程匹配,速度更快,并且圖像無需后處理,診斷客觀、準確。

       通過激光發射顯微鏡項目,可區分來自人類患者的正常組織及I / II期肺癌組織、人類結腸、胃、乳房癌變組織,特異性達100%,靈敏度達95%以上。該項目可用于腫瘤臨床病理診斷,潛在可用于術中快速切緣判斷、確診存疑病例、診斷交界性病變、區分亞臨床型的腫瘤細胞(即細胞核已經發生腫瘤變異,而形態學尚未形成癌變的細胞)、提示癌變風險等。

       報道中還提到,范旭東教授介紹了激光信號好壞取決于兩個反射鏡的對準程度,因此,光學對準十分重要,而自動化方法將有助于解決這一問題。研究團隊已建立了一個全自動系統,該系統可以在大約10分鐘內掃描2 x 2cm 5至10μm厚的組織,目前正與醫院合作對更多的組織樣本進行成像測試。

 

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