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国际首创的“面向临床病理诊断的激光发射显微镜”项目取得重要进展
发布时间:2022-07-27 点击次数: 468

本文转载自“京津冀国家技术创新中心”微信公众号


肿瘤的早期诊断和及时治疗对提升我国人民健康水平至关重要。病理检测是肿瘤临床诊断的金标准,然而当前广泛应用的基于苏木素-伊红(H&E)和巴氏等酸碱染色的形态学病理诊断技术高度依赖病理医生的个人经验,制片过程复杂且易受到人工因素、设备差异等影响,难以统一规范化,且现有技术难以区分存疑病理、无法看到早期癌前病变。因此,市场亟需稳定可量化的高灵敏度的智能病理诊断技术。

京津冀国家技术创新中心(简称“京津冀中心”)与密西根大学、粤港澳大湾区协同创新研究院(简称“大湾区协同院”)开展合作,以国际激光发射检测技术领军人物范旭东教授的研究成果为基础,进行了“面向临床病理诊断的激光发射显微镜”项目研发。

该项目将激光检测模态应用到病理检测场景,利用受激辐射光放大的阈值效应,实现了癌变细胞的半定量检测,是病理学方面的重大创新。该项目通过设计谐振腔首次在生物样品中实现了荧光的激光发射,所研发的显微成像设备具有窄线宽(发射光谱<0.1nm)、阈值行为和高信噪比(信噪比>50)等优势,可以多重激光同时检测多个靶点。与现有形态学病理诊断方法相比,该项目采用的激光发射病理成像技术能有效观测到癌细胞及将要发展成癌细胞的细胞核内DNA变化,提示癌症早期风险,降低传统形态学分析对医生经验的依赖,与现有临床操作流程匹配,速度更快,且图像无需后处理,诊断客观准确,从而实现了早期肿瘤细胞DNA变化的超灵敏检测,为以形态学为主的生命科学研究和疾病诊断提供了新的半定量检测手段。

 

激光显微镜有效区分正常及癌变组织(肺癌病人)

 

与IHC染色(上图)相比,激光发射(下图)可直观看见癌变细胞(绿点)

目前,该项目已经顺利完成一期研发,成功搭建了样机并初步完成激光发射半定量区分癌症分化程度的验证工作,该项目将进一步推进设备的工程化开发及产业化进程。项目成果未来有望应用于肺癌、结直肠癌、胃癌、肝癌、宫颈癌等癌症筛查,以及组织病理炎症癌症诊断,为提高我国临床病理诊断水平做出贡献。