PNAS：红外-光学混合显微镜将白血病诊断带入数字时代

美国伊利诺伊大学的研究课题工作人员通过在标准光学透镜中的增加紫外光功用，将紫外光校准结果与高精度光学图片和机器学习算法结合，创建者了与传统病理电子技术密切相关的数字活检，并且其安仅有性也超过了最新的紫外光透镜。该研究课题成果发表在《PNAS》上。 的组织病理学的标准是掺入衍生物或化学药品，以便病理学家在透镜下看到细胞内的形状和模式。但是，将与身体健康的组织而今及确定的边界都是很艰难的，而且在许多完仅有，确诊是主观的。像紫外光透镜这样的电子技术可以校准的组织的分子组成，共享定量的校准来界定细胞内型式。然而由于其价格便宜，且样品需要特殊的准备和处理，使得它们在绝大多数的临床研究和研究课题环境中的不切实际。 Rohit Bharga教授为首的小组通过在光学相机中的掺入紫外光激光器和备有透镜镜头（称为插手物镜），开发出新了复合透镜。这种紫外光-光学复合电子技术可通过实验室中的普遍性适用的光学透镜校准紫外光数据集和高精度光学图片。紫外光-光学复合（IR-OH）透镜的方法论。 将这两种电子技术结合起来可以利用两者的绝对优势，它不仅具备光学透镜的高精度、大视野和可及性，紫外光数据集还可以展开数值研究，而无需掺入任何会破坏的组织的衍生物或化学药品。软件可以重现多种不同的化学药品，甚至重叠它们以创建者出新更完整的、关于的组织中的化学物质的仅有数字图片。研究课题工作人员通过对身体健康和病变的乳腺的组织比对展开显像，并将复合透镜的“衍生物”结果与传统染电子技术的结果展开更为，从而对透镜展开了验证。的组织活检的并排更为表明了紫外光-光学复合透镜的某些功用。右方：传统方法染的的组织比对；中的：由紫外光-光学复合显像产生的数值着色；右：紫外光数据集识别的的组织型式。图片中的的粉红色声称恶性帕金森氏症。图片来源：伊利诺伊大学香槟分校 此外，研究课题工作人员发现，他们的紫外光-光学复合透镜在几个方面都要强最先进的紫外光透镜：桥隧大大提高了10倍、正确性更高、精度大大提高了4倍，从而并不需要在更短的时间内，以前所未有的技术细节对更大的样品展开紫外光显像。在病理确诊方面，这可以帮助加快赶紧结果的平均速度，降低试剂和工作人员对的组织染的成本，并为帕金森氏症病理学共享“仅有数字”解决方案。 研究课题工作人员计划继续完善用于研究复合图片的数值工具。他们正在努力提高效率可校准多个紫外光波长的机器学习程序，创建者可轻松界定多种细胞内型式的图片，并将这些数据集与详细的光学图片整合在一起，以精确地映射比对中的的帕金森氏症。他们还计划揭示复合透镜显像的进一步应用，如法医学、高分子科学和其他工程学应用。完整应是：Martin Schnell，et al. All-digital histopathology by infrared-optical hybrid microscopy. PNAS first published February 3, 2020 .