(通訊員 張曉岩)近日,我院生物醫學與工程國際聯合實驗室董志強教授團隊聯合英國卡迪夫大學楊欣教授團隊及北京醫院病理科主任劉東戈教授團隊合作在Advanced Science發表題“Surface Acoustic Wave-Enhanced Multi-View Acoustofluidic Rotation Cytometry (MARC) for Pre-Cytopathological Screening”的研究論文。這項研究開發了一種基于聲表面波(Surface Acoustic Waves,SAWs)技術的多角度聲流控細胞旋轉技術(Multi-View Acoustofluidic Rotation Cytometry,MARC),能夠用于快速細胞病理預篩查。
細胞病理學,通過提供細胞水平的疾病診斷信息,在診斷癌症、炎症和感染等疾病中扮演着重要角色。傳統檢測方法依賴病理學家通過顯微鏡檢查細胞樣本的異常形态特征,然而,由于細胞樣本處理量大導緻傳統方法耗時費力,而且傳統塗片方法由于觀察角度有限常導緻檢測測結果假陰性,浪費了大量醫療資源。為此,研究團隊開發設計了MARC技術,該技術利用聲表面波在微通道中捕獲并旋轉兩豎列細胞,操控細胞在多個角度下進行形态學分析。
研究發現,通過MARC技術旋轉觀察肝細胞,不同的觀測角度會顯著影響單個細胞的形态學特征,如細胞面積、圓度、核仁數量和核輪廓。即便不進行任何染色處理,MARC系統也能基于細胞的圓度顯著區分肝癌細胞與正常肝細胞,這是傳統病理學無法實現的。此外,通過對染色細胞的多角度觀察,研究團隊發現,核質比(N/C)在不同旋轉角度下的變化最大,這為更加精準的細胞病理學評估提供了有力技術手段。
基于此,研究團隊進一步探究了MARC對不同細胞基于形态學區分的可行性。結果表明,與傳統細胞病理學相比,MARC技術基于多角度下的N/C分析,能夠顯著區分正常組織細胞與腫瘤細胞,并能更精細分辨不同腫瘤細胞之間的差異性。MARC技術操作簡單且對細胞形态差異具有高敏感性,不僅能減少對陰性樣本的重複檢測,還能極大優化傳統病理學的流程。因此,此項研究不僅展示了MARC技術在提高診斷效率方面的巨大潛力,還為未來的細胞病理學篩查提供了一種高效且節約資源的新方法。

基于核質比(NC)進行細胞病理前篩查的多角度聲流控旋轉細胞儀(MARC)
卡迪夫大學工學院博士研究生(77779193永利官网-卡迪夫大學創新人才國際合作培養項目,2021級)張曉岩為論文的第一作者,楊欣教授(英國卡迪夫大學)、董志強教授(77779193永利官网)和劉東戈教授(北京醫院)為本論文的共同通訊作者。
原文鍊接:http://doi.org/10.1002/advs.202403574