基于液晶调谐低相干定量相位显微镜的细胞纳米结构探测

光学定量相位显微镜能够无创探测细胞内部结构的变化,具有纳米级的精确度,可广泛应用到疾病诊断以及生物基础研究中，特别是对癌症的早期诊断以及筛选。快速,高灵敏度,高精度,系统参数的有效性成为定量相位显微镜临床应用的关键问题。本项目的研究包括搭建基于液晶可调谐滤波器的空域低相干定量相位显微镜，电光调节实现快速测量；通过探测一维光子反射信号，提高相位显微镜成像灵敏度；采用共轴反射模式，实现高精度成像；利用时域有限差分法对低相干相位显微镜系统光谱进行数值仿真分析，建立显微镜系统参数和细胞纳米结构特性参数的关系，为系统参数的有效提取提供方法指导；采用系统对正常和癌症组织切片细胞进行探测及对癌症的早期诊断，验证本项目系统对细胞纳米结构变化探测的准确性。本项目为细胞纳米结构的探测研究提供新方法，推动定量相位显微技术向临床化和实用化的方向演进，为癌症的早期诊断和筛选提供更有效的检测手段。

细胞内部纳米结构变化的探测对癌症早期诊断以及筛查具有非常重要的意义。定量相位显微镜是测量细胞纳米结构的重要手段。本项目搭建了基于液晶可调谐滤波器的空域低相干相位显微镜，通过探测一维背反射光子信号，利用电光调节实现了快速，高精度,高灵敏度的临床样本细胞纳米结构的探测；采用一维高斯场模型结合一维多层介质模型对空域低相干相位显微镜系统光谱进行数值仿真分析。建立了从系统参数到细胞纳米结构特性的反演模型, 为诊断参数的提取提供了有效的指导；利用系统对老鼠模型组织切片细胞纳米结构进行探测，验证系统对细胞纳米结构变化探测的有效性。本项目的实施为癌症的早期诊断和筛选提供更有效的检测手段，推动定量相位显微技术向临床化和实用化发展。