折射指数形态成像显微镜系统利用极化复杂化为无标签单个活细胞.

科学领域:

• 生物物理学的生物物理.
• 细胞生物学 细胞生物学
• 在光学成像系统中,光学成像

背景情况:

• 对细胞内部物质和形态的无标签检测对于诊断疾病至关重要.
• 目前解脱折射率 (RI) 和形态学的方法复杂且缓慢.
• 需要简单,快速的技术来分析活细胞特征.

研究的目的:

• 引入一种新的折射率形态成像显微镜 (RIMIM) 系统.
• 为了实现细胞内折射率分布 (IRID) 和细胞形态的同时,无标签的脱.
• 为了证明系统在细胞病理学检测中的实用性.

主要方法:

• 采用极化复杂化,同时实现循环极化度 (DOCP) 和非干涉度量化相位成像 (QPI).
• 采用循环去极化衰变模型 (CDDM) 来从光学厚度和DOCP数据中检索IRID.
• 使用获取的IRID从相位结果中脱离细胞厚度.

主要成果:

• 在小鼠森林胃癌 (MFC) 和人类-2 (HK-2) 细胞中成功检索了IRID和分离细形态.
• 已证明有效检测膜损伤和形态变化的ferroptotic HK-2细胞.
• 观察到与正常细胞相比,受损细胞的表面折叠测量显著增加.

结论:

• RIMIM系统提供了一种简单快速的方法,可以在活细胞中无标签地将RI与形态脱.
• 这种技术显示了促进细胞病理学和疾病检测的巨大潜力.
• RIMIM系统为实时分析细胞健康和疾病状态提供了宝贵的工具.