一个多式成像框架,以推进活体无标签乳腺癌细胞的表型化
Leonardo Bianchi1, Arianna Bresci2, Koseki J Kobayashi-Kirschvink3
1Department of Mechanical Engineering, Massachusetts Institute of Technology; Laser Biomedical Research Center, G. R. Harrison Spectroscopy Laboratory, Massachusetts Institute of Technology; Department of Mechanical Engineering, Politecnico di Milano; lbianchi@mit.edu.
Journal of visualized experiments : JoVE
|September 8, 2025
概括
这项研究引入了先进的显微镜技术,用于快速,无标签的乳腺癌细胞表型. 这些方法揭示了详细的细胞信息,有助于生物医学研究和潜在的临床应用.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 细胞生物学 细胞生物学
- 频谱学是一种光谱学.
背景情况:
- 精确的癌细胞表型确定对于了解疾病进展和开发治疗方法至关重要.
- 现有的方法往往需要细胞标记,或者是耗时的,限制了它们对活细胞的应用.
- 需要快速,非扰乱的技术来同时分析细胞形态和化学.
研究的目的:
- 介绍一种多模态显微镜方法,将共聚焦拉曼微光谱 (RS) 和断层相位显微镜 (TPM) 结合起来.
- 为了使人类乳腺癌细胞 (MDA-MB-231) 的快速,无标签和非扰动性形态化学表型化.
- 开发无人偏见的数据处理管道,用于详细的单细胞分析.
主要方法:
- 使用多式共聚焦拉曼微光谱 (RS) 进行分子指纹 (600-1800 cm-1).
- 使用断层相位显微镜 (TPM) 进行高分辨率的3D形态和折射率测量.
- 开发了用于高光谱拉曼图像和3D断层扫描的自动化数据分析管道.
主要成果:
- 从活着的,没有标签的乳腺癌细胞中捕获了详细的形态分子数据.
- 量化证明了多式RS-TPM在瘤细胞表型化方面的优势.
- 在不需要外源标签的情况下提供亚细胞洞察力.
- 在RS和TPM数据集中识别了独特和相关的信息.
结论:
- 多模态RS-TPM提供了一种强大,快速和非扰乱的活细胞表型化方法.
- 开发的数据分析管道有助于进行定量单细胞分析.
- 这种方法对生物医学研究和未来的临床诊断有很大的潜力.
