新的手持显微镜比钢笔略大一点,用了一种叫做“双轴共焦显微技术”的新方法,能更清晰地“看透”不透明组织,捕获组织表层以下半毫米的细节。研究人员之一、华盛顿大学机械工程副教授乔纳森·刘说:“要看到组织表面以下,就像开着灯在浓雾中驾驶,无法看得太远。但我们用的(显微镜)就像雾光灯,从不同的角度照亮并减少炫光,能在浓雾中看得更远。”
要让显微镜更小,通常要牺牲图像质量或分辨率、视域、深度、对比度、处理速度等性能。研究人员结合了快速高质量图像的处理传输技术,实现了各种图像指标的平衡。他们发表在《生物医学光学快报》上的论文称,微型显微镜的分辨率足以看到亚细胞水平,其拍摄的小鼠组织图像能和在临床病理实验室经过多天处理后的图像媲美。
乔纳森·刘表示,手术中要知道切除的究竟是不是肿瘤,外科医生只能用眼睛看,凭借触觉和术前脑成像,有时会相当主观。如果能在手术过程中放大组织,看到细胞水平,有助于他们精确区分肿瘤和正常组织,会让手术效果更好。
研究人员希望将微型显微镜作为一种临床癌症筛查工具,他们将在2017年对其进行测试,然后在2到4年里将其用于手术或其他临床程序。
上图为了造出手持双轴共焦显微镜,研究人员将原来的桌面显微镜原型缩小成约钢笔大小。