瘧疾診斷研究

四達(dá)波提供了一項(xiàng)新的定量相位成像技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)用顯微鏡觀察不用任何標(biāo)記物標(biāo)記的活細(xì)胞以及**統(tǒng)計(jì)分析活細(xì)胞的分化過程（移動(dòng)、增殖、細(xì)胞內(nèi)的變化）。四達(dá)波成像系統(tǒng)之所以能達(dá)到這樣的效果主要依賴于一項(xiàng)**技術(shù)即四波橫向剪切干涉，可直接測(cè)量光波通過任何一種生物樣品成分的相位。此成像系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，即插即用。

這項(xiàng)技術(shù)一個(gè)*基本的優(yōu)點(diǎn)就是增強(qiáng)與傳統(tǒng)細(xì)胞顯微觀察研究的對(duì)比度。此外因?yàn)楣獠ù┻^不同介質(zhì)（樣品不同成分）速度會(huì)發(fā)生變化這一物理特性，通過測(cè)量光程差提供**的定量的信息數(shù)據(jù)。

通過事件研究證明，基于測(cè)量被瘧原蟲感染的血紅細(xì)胞（RBC）的數(shù)量，定量相位成像技術(shù)能應(yīng)用于自動(dòng)化血液分析測(cè)試。該成像系統(tǒng)配置在一般

鹵素?zé)艄庠吹谋b場(chǎng)顯微鏡下即可。

瘧原蟲清晰出現(xiàn)在定量相位成像系統(tǒng)拍攝的圖片上（如圖）

1、**張圖片是血液載玻片經(jīng)過染色處理后在40倍放大率情況下通過光強(qiáng)度CCD拍攝的，圖片中的黑色陰影即瘧原蟲。

2、**張圖片是血液載玻片不用經(jīng)過任何染色處理在150倍放大率情況下用定量相位成像系統(tǒng)拍攝的，能看見瘧原蟲出現(xiàn)在細(xì)胞內(nèi)。

3、第三張圖片是**張圖片運(yùn)用相位成像系統(tǒng)的高通濾波功能獲得的，非常清晰的分辨每個(gè)血紅細(xì)胞，瘧原蟲非常清晰的被看見。

通過以上**張圖片和**張圖片對(duì)比觀察研究，定量相位成像技術(shù)的引進(jìn)能清晰的觀察到血紅細(xì)胞（RBC）內(nèi)的瘧原蟲而且載玻片不需要任何處理（例如染色等）直接觀察即可。

此外，一項(xiàng)簡(jiǎn)單的相位圖像處理技術(shù)能使圖像更加清晰的被觀察：通過運(yùn)用成像系統(tǒng)的高通濾波功能使瘧原蟲以及單個(gè)血紅細(xì)胞更加清晰的被觀察（如圖三）。

一般情況下，瑕疵或者雜質(zhì)進(jìn)過簡(jiǎn)單的分割處理在圖片上會(huì)形成污點(diǎn)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，高通濾波功能能自動(dòng)檢測(cè)并將其濾除。

被感染的血紅細(xì)胞比例極容易被測(cè)量

瘧疾的診斷是基于測(cè)量被瘧原蟲感染的血紅細(xì)胞占全部檢測(cè)細(xì)胞的比例，被感染的血紅細(xì)胞進(jìn)行自動(dòng)化的檢測(cè)和技術(shù)能快速的對(duì)病情有一個(gè)評(píng)估對(duì)病患的護(hù)理和藥品的研發(fā)起到非常積極的作用。病癥的評(píng)估需要以大量細(xì)胞為基數(shù)進(jìn)行觀察。例如用定量相位成像系統(tǒng)拍攝的40倍放大率的圖片，運(yùn)用一個(gè)適當(dāng)?shù)母咄V波和閾值的方法，瘧原蟲和細(xì)胞會(huì)非常清晰的出現(xiàn)，足夠自動(dòng)測(cè)量被感染和沒有被感染的血紅細(xì)胞（如圖四）的比例，圖四樣品研究結(jié)果為4.1%接近常規(guī)載玻片測(cè)量方法的3.5%的結(jié)果。

圖四，圖片經(jīng)過處理以后沒有被感染的細(xì)胞呈白色，帶紅點(diǎn)的是被瘧原蟲感染的血紅細(xì)胞，測(cè)量結(jié)果被感染細(xì)胞比率為4.1%。

                       這項(xiàng)新的瘧疾診斷技術(shù)操作簡(jiǎn)便、成本合算

強(qiáng)大的對(duì)比度增強(qiáng)功能足以為瘧原蟲感染的細(xì)胞計(jì)數(shù)建立一個(gè)簡(jiǎn)單可靠的算法，這樣能夠提供一個(gè)自動(dòng)的血液測(cè)試。跟常規(guī)的測(cè)試?yán)绺邼舛妊簻y(cè)試和上等血沉棕黃層測(cè)試比起來，量化相位成像測(cè)試非常容易上手，簡(jiǎn)單的操作結(jié)合全自動(dòng)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)使任何研究人員都能完成測(cè)試，從且大大降低了誤診的幾率。

參考文獻(xiàn)：

* P. Bon, G. Maucort, B. Wattellier, S. Monneret, "Quadriwave lateral shearing interferometry for quantitative phase microscopy of living cells", Optics Express 17 (15), 13080-13094 (2009)

* http://www.malariasite.com/malaria/DiagnosisOfMalaria.htm

* On the courtesy of J. Klossa from TRIBVN and M. Manfait from MéDIAN Unit, UMR CNRS 6142

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