通過為無處不在的標準光學顯微鏡增加紅外功能，伊利諾伊大學香檳分校的研究人員希望將癌癥診斷帶入數(shù)字時代。
將紅外測量與高分辨率光學圖像和機器學習算法相結合，研究人員創(chuàng)建了與傳統(tǒng)病理學技術密切相關并且性能優(yōu)于最先進的紅外顯微鏡的數(shù)字活檢。
在伊利諾伊州生物工程學教授兼癌癥中心主任羅希特·巴爾加瓦 (Rohit Bhargava) 的帶領下，該小組在美國國家科學院院刊上發(fā)表了研究結果。
“優(yōu)點是不需要染色，并且可以測量細胞的組織及其化學成分。測量腫瘤細胞的化學成分及其微環(huán)境可以導致更好的癌癥診斷和更好地了解疾病，”Bhargava 說。
組織病理學的金標準是添加染料或染色劑，使病理學家可以在顯微鏡下看到細胞的形狀和圖案。然而，很難將癌癥與健康組織區(qū)分開來或確定腫瘤的邊界，而且在許多情況下診斷是主觀的。
“一個多世紀以來，我們一直依靠在人體組織活檢中添加染料來診斷腫瘤。然而，染料誘導的形狀和顏色提供的關于驅動癌癥的潛在分子變化的信息非常有限，”Bhargava 說。
紅外顯微鏡等技術可以測量組織的分子組成，提供可以區(qū)分細胞類型的定量措施。不幸的是，紅外顯微鏡很昂貴，而且樣品需要特殊的準備和處理，這使得它們對于絕大多數(shù)臨床和研究環(huán)境來說是不切實際的。
Bhargava 的團隊通過在光學相機上添加紅外激光器和稱為干涉物鏡的專用顯微鏡鏡頭開發(fā)了混合顯微鏡。紅外光學混合使用光學顯微鏡測量紅外數(shù)據(jù)和高分辨率光學圖像——這種顯微鏡在診所和實驗室中無處不在。
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