研究人员开发label-free显微技术可视化在癌症细胞外囊泡

贝克曼研究所Biophotonics成像实验室的先进的科学和技术开发了成像技术研究组织不使用任何染色或标签。研究人员创建了一个独特的系统使用激光源,可以捕捉更多的信息组织与传统的成像技术。系统提供可视化的细胞外vesicles-small包比较好的数量和与cancer-particularly增加乳腺癌细胞连接。

“我们可以获得的信息结构和活组织的新陈代谢。成像系统允许我们同时捕捉所有这些信息,让我们看到很多更详细的组织,细胞,比当前的方法及其功能成像,”斯蒂芬Boppart博士说,任命的阿贝尔教授幸福工程电气和计算机工程和生物工程伊利诺伊大学香槟分校领导Biophotonics成像实验室,和也是一个医生。

本文“Label-Free可视化和表征细胞外囊泡在乳腺癌”发表的美国国家科学院院刊》上,并强调了《华尔街日报》的封面上。

“细胞使用这些细胞外囊泡相互通信,甚至在正常情况下。肿瘤细胞会改变这些细胞外囊泡,释放更多的整个身体。出于这个原因,他们有可能被用作癌症进展,标记”Boppart说。

传统的可视化技术依赖于标签的使用,其中包括很多努力,可以使得组织无法为额外的调查。“我们的主要贡献是,我们可以想象这些囊泡在生活组织没有扰乱组织或使用任何标签。我们可以看到这些囊泡相互作用和肿瘤,“说Sixian,生物工程研究生研究助理在Boppart实验室在纸上第一作者是谁。

实验室使用的技术包括使用超短激光脉冲这与组织样本。

“有两种机制参与成像,”你说。“一些组织组件发出不同种类有不同颜色的荧光。其他机制涉及到分子结构,当以某种方式对齐,将给你一个完全不同的颜色。”

研究人员也开始描述的内容小泡使用这种技术。

“我们已经发现,更高浓度的NADPH的囊泡分子与肿瘤侵犯高度相关,与地理位置周围血管。通过描述小泡,我们有一个很好的机会检测癌细胞变化在早期阶段,”你说。

第二,“实时术中诊断通过深层神经网络驱动的多光子虚拟组织学,”发表在精密肿瘤学,它看着label-free成像结合深度学习技巧。

目前,当外科医生移除肿瘤病人,他们分析组织样本从肿瘤的边缘,以确保所有癌症组织被移除。不幸的是,病理学实验室分析样品需要几天来完成他们的分析。

“我们正试图使用label-free技术观察组织手术房间里,”你说。“在我们使用的图像深度学习,可以用来区分癌细胞和正常乳腺组织。”

“我们希望这项技术将被用于医学诊断和临床应用。目前的技术是有用的但过时的和费时的。我们认为有很多新的信息,我们可以从这种技术中获益,”Boppart说。

“系统本身是有点贵,但是不像其他高端显微镜目前使用和成本应该下来几年随着激光技术的成熟,“Boppart说。“其他固有的挑战对我们来说,如果你想要高分辨率图片,你需要专注于规模较小的地区。然而,当我们看较小的区域,我们还是可以得到一个适当的图片是怎么回事的组织。"

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