با اضافه کردن مادون قرمز قابلیت در همه جا حاضر استاندارد نوری میکروسکوپ محققان در دانشگاه ایلینویز در Urbana-Champaign امید را تشخیص سرطان به عصر دیجیتال.

جفت مادون قرمز اندازه گیری با وضوح بالا تصاویر نوری و الگوریتم های یادگیری ماشین محققان ایجاد کرده دیجیتال بیوپسی است که از نزدیک در ارتباط با آسیب شناسی سنتی تکنیک ها و نیز عملکرد بهتری نسبت به دولت از-هنر مادون قرمز میکروسکوپ.

به رهبری توسط Rohit Bhargava, یک استاد مهندسی زیستی و مدیر مرکز سرطان در ایالت ایلینوی گروه با انتشار نتایج آن در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم.

“مزیت آن این است که هیچ لکه ها مورد نیاز هستند و هر دو سازمان از سلول و شیمی می تواند اندازه گیری. اندازه گیری شیمی سلول های تومور و ریز محیط می تواند منجر به سرطان بهتر تشخیص و درک بهتر از بیماری” Bhargava گفت.

استاندارد طلا از بافت آسیب شناسی است که برای اضافه کردن رنگ و یا لکه ها به طوری که آسیب شناسان می توانید اشکال و الگوهای از سلول ها در زیر میکروسکوپ. اما می توان آن را دشوار است به تشخیص سرطان از بافت سالم و یا با دقت اشاره کردن مرزهای تومور و در بسیاری از موارد تشخیص ذهنی است.

“برای بیش از یک قرن ما را با تکیه بر اضافه کردن رنگ به انسان نمونه بافت برای تشخیص تومور. اما شکل و رنگ ناشی از رنگ ارائه بسیار محدود اطلاعات در مورد زمینه تغییرات مولکولی که درایو سرطان” Bhargava گفت.

فن آوری های مانند میکروسکوپ مادون قرمز می تواند اندازه گیری مولکولی ترکیب بافت ارائه کمی اقدامات است که می تواند تشخیص انواع سلول. متاسفانه میکروسکوپ مادون قرمز گران هستند و نمونه های خاص نیاز به آماده سازی و دست زدن به آنها را غیر عملی برای اکثریت قریب به اتفاق بالینی و تحقیقات تنظیمات.

Bhargava گروه توسعه آن ترکیبی میکروسکوپ با اضافه کردن یک لیزر مادون قرمز و تخصصی میکروسکوپ لنز به نام تداخل هدف به نوری دوربین. مادون قرمز-نوری هیبرید اقدامات هر دو مادون قرمز داده و با وضوح بالا تصویر نوری با میکروسکوپ نوری-نوع همه جا در درمانگاه و آزمایشگاه.

“ما ساخته شده ترکیبی از میکروسکوپ off-the-shelf قطعات. این مهم است زیرا آن اجازه می دهد تا دیگران به راحتی خود را ساخت میکروسکوپ و یا ارتقاء های موجود میکروسکوپ” مارتین گفت: Schnell, یک همکار فوق دکترا در Bhargava و نویسنده اول این مقاله.

ترکیب دو تکنیک مهار نقاط قوت هر دو محققان گفتند. این وضوح بالا میدان بزرگ-از-مشاهده و دسترسی از ميکروسکوپ نوری. بعلاوه داده های مادون قرمز می توان تجزیه و تحلیل محاسباتی بدون اضافه کردن هر گونه رنگ و یا لکه ها است که می تواند آسیب بافت. نرم افزار می تواند از نو خلق کردن لکه های مختلف و یا حتی با هم همپوشانی دارند آنها را برای ایجاد یک مطلب کامل تمام دیجیتال تصویر چه چیزی در بافت.

محققان تایید آنها توسط میکروسکوپ تصویربرداری از بافت پستان و نمونه هر دو سالم و سرطانی و مقايسه نتايج حاصل از هیبرید میکروسکوپ را محاسبه “رنگ” با کسانی که از سنتی روش رنگ آميزي. دیجیتال بیوپسی از نزدیک در ارتباط با یک سنتی است.

علاوه بر این محققان دریافتند که مادون قرمز-نوری هیبرید عملکرد بهتری نسبت به دولت از-هنر در میکروسکوپ مادون قرمز در راه های مختلفی: آن را تا 10 برابر بزرگتر پوشش سازگاری بیشتر و چهار برابر رزولوشن بالاتر اجازه می دهد مادون قرمز تصویربرداری از نمونه های بزرگتر در زمان کمتر با جزئیات بی سابقه ای.

“مادون قرمز-نوری میکروسکوپ ترکیبی است که به طور گسترده ای سازگار با میکروسکوپ معمولی در پزشکی برنامه های کاربردی” Schnell گفت. “ما ترکیب سهولت استفاده و جهانی در دسترس بودن از میکروسکوپ نوری با پالت گسترده ای از مادون قرمز مولکولی کنتراست و یادگیری ماشین. و با انجام این کار, ما امیدواریم که برای تغییر چگونه ما به طور معمول رسیدگی تصویر و درک میکروسکوپی بافت و ساختار است.”

محققان قصد ادامه پالایش محاسباتی ابزارهای مورد استفاده برای تجزیه و تحلیل ترکیبی تصاویر. آنها در حال کار برای بهینه سازی ماشین-یادگیری برنامه های است که می تواند اندازه گیری های متعدد مادون قرمز طول موج ایجاد تصاویر است که به آسانی تشخیص بین چند همراه انواع و ادغام داده ها که با دقیق تصاویر نوری به دقت نقشه سرطان در یک نمونه است. آنها همچنین برنامه ریزی برای کشف برنامه های کاربردی بیشتر به صورت ترکیبی میکروسکوپ تصویربرداری مانند پزشکی قانونی پلیمر علوم و دیگر کاربردهای زیست پزشکی.

“آن است که بسیار جذاب چه این جزئیات اضافی ارائه می دهند از نظر پاتولوژی تشخیص” Bhargava گفت. “این می تواند کمک به سرعت بخشیدن به صبر برای نتیجه کاهش هزینه های مواد و مردم برای رنگ آمیزی بافت و ارائه یک ‘تمام دیجیتال’ راه حل برای سرطان شناسی.”

موسسه ملی بهداشت در حمایت از این کار است. Bhargava وابسته به بکمن, موسسه پیشرفته علم و فن آوری و کارل Illinois College of Medicine.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.dehec.su

نرم افزار گرامرلی