科研进展

华农-卡迪夫生物医学与工程国际联合实验室开发可用于细胞病理前预筛的新方法

访问次数:发布日期:2024-08-20

(通讯员 张晓岩)近日,我院生物医学与工程国际联合实验室董志强教授团队联合英国卡迪夫大学杨欣教授团队及北京医院病理科主任刘东戈教授团队合作在Advanced Science发表题“Surface Acoustic Wave-Enhanced Multi-View Acoustofluidic Rotation Cytometry (MARC) for Pre-Cytopathological Screening”的研究论文。这项研究开发了一种基于声表面波(Surface Acoustic WavesSAWs)技术的多角度声流控细胞旋转技术(Multi-View Acoustofluidic Rotation CytometryMARC),能够用于快速细胞病理预筛查。

细胞病理学,通过提供细胞水平的疾病诊断信息,在诊断癌症、炎症和感染等疾病中扮演着重要角色。传统检测方法依赖病理学家通过显微镜检查细胞样本的异常形态特征,然而,由于细胞样本处理量大导致传统方法耗时费力,而且传统涂片方法由于观察角度有限常导致检测测结果假阴性,浪费了大量医疗资源。为此,研究团队开发设计了MARC技术,该技术利用声表面波在微通道中捕获并旋转两竖列细胞,操控细胞在多个角度下进行形态学分析。

研究发现,通过MARC技术旋转观察肝细胞,不同的观测角度会显著影响单个细胞的形态学特征,如细胞面积、圆度、核仁数量和核轮廓。即便不进行任何染色处理,MARC系统也能基于细胞的圆度显著区分肝癌细胞与正常肝细胞,这是传统病理学无法实现的。此外,通过对染色细胞的多角度观察,研究团队发现,核质比(N/C)在不同旋转角度下的变化最大,这为更加精准的细胞病理学评估提供了有力技术手段。

基于此,研究团队进一步探究了MARC对不同细胞基于形态学区分的可行性。结果表明,与传统细胞病理学相比,MARC技术基于多角度下的N/C分析,能够显著区分正常组织细胞与肿瘤细胞,并能更精细分辨不同肿瘤细胞之间的差异性。MARC技术操作简单且对细胞形态差异具有高敏感性,不仅能减少对阴性样本的重复检测,还能极大优化传统病理学的流程。因此,此项研究不仅展示了MARC技术在提高诊断效率方面的巨大潜力,还为未来的细胞病理学筛查提供了一种高效且节约资源的新方法。

基于核质比(NC)进行细胞病理前筛查的多角度声流控旋转细胞仪(MARC)

卡迪夫大学工学院博士研究生(华中农业大学-卡迪夫大学创新人才国际合作培养项目,2021级)张晓岩为论文的第一作者,杨欣教授(英国卡迪夫大学)、董志强教授(华中农业大学)和刘东戈教授(北京医院)为本论文的共同通讯作者。

原文链接:http://doi.org/10.1002/advs.202403574