《Electro Optics》报道范旭东课题组激光发射显微镜(LEM)项目

近日，密西根大学生物工程系教授范旭东课题组的研究成果——激光发射显微镜(LEM)项目，被知名科普杂志《Electro Optics》报道。该项目作为可协助辨别肿瘤的光学手段，具有较高的学术价值，得到业界高度认可。目前，在研究院立项，进行产品工程化研究。

通常，病理学家在显微镜下用苏木精和伊红两种染色剂研究细胞形态，通过观察细胞形态学的变化来区分细胞种类、判定癌变组织，这种组织病理学方法被称为H＆E。在病理实验室中，传统的H&E方法被用来确定细胞或组织是否癌变，但并不能提供太多关于细胞分子活动的信息。除了H＆E，基于DNA和抗体的染料还可以通过荧光成像识别细胞的分子活性，但这仍然与背景荧光噪声相抵触，正常癌细胞与组织之间的荧光强度差异很小。范旭东教授在报道中介绍，激光发射显微镜则可观察到癌细胞及将要发展成癌细胞的细胞核内DNA变化，可提供更多功能性信息。与荧光显微镜相比，激光发射显微镜具有窄线宽，阈值行为和高信噪比等优势，从而实现超灵敏检测，具有出色的图像对比度和更高的光谱/空间分辨率。激光显微镜信噪比>50，发射光谱 < 0.1nm, 信号集中, 可实现多重激光，可同时检测多个靶点，与现有临床操作流程匹配，速度更快，并且图像无需后处理，诊断客观、准确。

通过激光发射显微镜项目，可区分来自人类患者的正常组织及I / II期肺癌组织、人类结肠、胃、乳房癌变组织，特异性达100%，灵敏度达95%以上。该项目可用于肿瘤临床病理诊断，潜在可用于术中快速切缘判断、确诊存疑病例、诊断交界性病变、区分亚临床型的肿瘤细胞（即细胞核已经发生肿瘤变异，而形态学尚未形成癌变的细胞）、提示癌变风险等。

报道中还提到，范旭东教授介绍了激光信号好坏取决于两个反射镜的对准程度，因此，光学对准十分重要，而自动化方法将有助于解决这一问题。研究团队已建立了一个全自动系统，该系统可以在大约10分钟内扫描2 x 2cm，5至10μm厚的组织，目前正与医院合作对更多的组织样本进行成像测试。