激光光斑粒子测量仪 (SPARSE) 告知了组织细粒度的尺寸分布
Zeinab Hajjarian1,2, Nichaluk Leartprapun1, Ziqian Zeng1
1Wellman Center for Photomedicine, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, Boston, MA 02114 USA.
Science advances
|September 26, 2025
概括
我们开发了一种新的光学技术,激光光斑粒子尺寸 (SPARSE),用于测量完整组织中的10nm至10μm的粒子尺寸. 这种非接触方法通过分析生物材料中的颗粒大小分布来帮助诊断疾病.
科学领域:
- 生物医学光学 生物医学光学
- 纳米技术纳米技术
- 生物材料科学 生物材料科学
背景情况:
- 组织和生物材料含有各种各样的粒子 (细胞,有机体,纤维),尺寸从纳米到微米不等.
- 病理条件经常改变这些粒子的尺寸分布,使量化具有挑战性.
- 现有的方法很难在完整的生物样本中测量粒子大小的广泛连续性.
研究的目的:
- 引入一种非接触式光学技术,用于在广泛的粒子尺寸范围 (10 nm 到 10 μm) 中进行粒子尺寸测量.
- 允许在未受损的生物流体和组织中量化颗粒大小,而无需事先了解折射率或度.
- 为了证明绘制像乳腺组织这样复杂的生物样本中的粒子大小分布的能力.
主要方法:
- 开发激光光斑颗粒尺寸 (SPARSE),一种非接触式光学技术.
- 从样本中反向散射的极化激光斑点的时空属性的分析.
- 射线扫描的应用,用于高分辨率绘制颗粒大小分布.
主要成果:
- SPARSE有效量化了牛奶,血液和完整组织中的平均颗粒大小.
- 该技术在10nm到10μm的粒子大小范围内运行.
- 在良性和恶性乳腺组织中实现了颗粒大小分布的高分辨率 (~100微米) 映射,与本位病理特征相关联.
结论:
- SPARSE是一种新的非接触式光学方法,用于在完整的生物材料和组织中进行颗粒大小测量.
- 该技术准确地测量了广泛的纳米到微米范围内的粒子大小.
- 在纳米医学,诊断和生物技术领域,SPARSE具有很大的应用潜力.
