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像CT三维重建那样对流式图像三维全息成像

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发表于 2020-2-10 10:40:30 | 显示全部楼层 |阅读模式

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流式发展至今,从常规的荧光流式,已发展出质谱流式、成像流式等分支(光谱流式还是算荧光流式,只是光路收集装置做了改进而已)。
成像流式,曾经引起大家极大的兴趣,但是最后还是慢慢冷下去了,原因不得而知,个人感觉可能一个是获取速度,第二个是清晰度,这两点限制了其发展。近些年还是不断有厂家在克服这两个缺点,但还是没火起来。
今天看到2019年6月份一篇会议进展《Holographic processing pipeline for tomographic flow cytometry》,感觉可能是成像流式的一个未来。
进展中介绍的智能解决方案同样是用相机成像,但与既往的成像流式只能像常规CT那样只拍“断层图”不同的是,这里结合了微液流技术,让细胞在微液流中流动时翻滚,从而可以观察到完整的360°旋转细胞,最后进行三维重建,避免了断层图像准确性的限制,并且不需要机械接触,也不需要全息光学镊子来旋转样品。
这样的话,不需要为了提高分辨率而损失通量性能,所以这项技术的通量高,并且无论细胞形状是否规则、是否对称,都能在三维重建后实现高清结构观察。唯一的限制是用于获取数据的相机的帧频
整个过程是按照以下步骤完成的:
(i)采集在微流体通道中流动的细胞全息图像;
(ii)使用生物透镜效果或特定的对称性(取决于对象的结构)进行3D跟踪和重新对齐;
(iii)旋转角度和相位图之间的联系;
(iv)完整的3D图像检索,显示对象的内部结构(即断层扫描)。

由于这篇文章是会议进展,所以全文目前没权限下载,只能在搜索引擎上找到文中的一幅图片,分别展示了有核红细胞、圆海链藻、MCF7乳腺癌细胞的三维重建图像,非常漂亮,不过文中并未提到荧光信号获取,所以如果后续如常规成像流式那样也获取荧光信号,那么就完美了。
1.jpg


参考文献:P. Ferraro, F. Merola, L. Miccio, P. Memmolo, and M. Mugnano "Holographic processing pipeline for tomographic flow cytometry", Proc. SPIE 11060, Optical Methods for Inspection, Characterization, and Imaging of Biomaterials IV, 1106017 (21 June 2019); https://doi.org/10.1117/12.2527479
发表于 7 天前 | 显示全部楼层
常规流式和成像的信息结合起来,可以分析marker异常表达的细胞间其生物形态、大小以及内容物之间的差异,从而为各项细胞机理的研究提供依据。
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GMT+8, 2020-2-18 02:08

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