材料科學(xué)助力明場(chǎng)顯微鏡快速計(jì)數(shù)病毒顆粒

5月26日，Advanced Materials刊載了一篇重磅公開(kāi)論文，韓國(guó)光州科技院楊敏教授等學(xué)者利用新材料技術(shù)配合軟件分析技術(shù)，用光學(xué)顯微鏡（OM）明場(chǎng)成像實(shí)現(xiàn)了病毒顆粒的快速、準(zhǔn)確計(jì)數(shù)。

Advanced Materials該期封面

·實(shí)現(xiàn)方式概述：GTIP“慢光”免疫分析平臺(tái)
 

七聯(lián)檢用免疫熒光檢測(cè)病毒
 

我們知道，光學(xué)顯微鏡的分辨率極限大概在200nm，是無(wú)法直接觀測(cè)到新冠等病毒顆粒的，常規(guī)情況下，需要使用免疫熒光、免疫組化等方式進(jìn)行染色標(biāo)記，來(lái)檢測(cè)病毒是否存在以及宏觀的分布，但無(wú)法進(jìn)行計(jì)量。

針對(duì)新冠設(shè)計(jì)的GTIP免疫分析平臺(tái)
 

這項(xiàng)新技術(shù)的核心在于三層結(jié)構(gòu)的新材料薄膜，能夠配合反射照明產(chǎn)生“慢光”光學(xué)現(xiàn)象，在遇到病毒顆粒等微粒時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)出不一樣的色調(diào)和飽和度，與背景區(qū)分開(kāi)來(lái)。利用顯微鏡相機(jī)拍攝明場(chǎng)成像，對(duì)成像像素進(jìn)行比色分析，即可快速、準(zhǔn)確地計(jì)量病毒等目標(biāo)微粒的數(shù)量。

GTIP對(duì)成像畫(huà)面有顏色變化的區(qū)域進(jìn)行比色分析，進(jìn)而得出數(shù)量結(jié)果，由于超過(guò)光學(xué)顯微鏡分辨率極限，所以看不清病毒細(xì)節(jié)型態(tài)，看起來(lái)是模糊的。研究人員使用掃描電鏡對(duì)GTIP計(jì)數(shù)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比核驗(yàn)，證明誤差在可以接受的范圍。

GTIP可以面向各種微小顆粒設(shè)計(jì)
 

這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于，設(shè)備要求很低，且檢測(cè)快速直觀，一個(gè)泡面的功夫就能做完，還能針對(duì)不同目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。難點(diǎn)在于新材料GTIP耗材的制備，未來(lái)可能的方式是做成成品，類(lèi)似抗原測(cè)試一樣銷(xiāo)售和使用，只要大批量生產(chǎn)，成本就有機(jī)會(huì)做到更低。

金相顯微鏡MJ31
 

GTIP耗材的底層是100μm厚的黃金反射層，設(shè)備需要反射照明的正置顯微鏡，論文使用的是MPLFLN 100X NA0.9金相物鏡和200萬(wàn)像素CMOS相機(jī)，規(guī)格要求不高，金相顯微鏡MJ31選配100X物鏡和高色彩還原的MS系列相機(jī)，應(yīng)該就能基本滿(mǎn)足。

金相顯微鏡MJ43
 

對(duì)于功能和擴(kuò)展要求更高的老師，也可以考慮選擇更高級(jí)金相顯微鏡MJ43，配備半復(fù)消色差的明暗場(chǎng)物鏡，具備更高的成像質(zhì)量和擴(kuò)展能力。

數(shù)字切片掃描儀
 

完整的GTIP檢測(cè)還需要用到電動(dòng)載物臺(tái)進(jìn)行掃描圖像拼接成像，我們也能提供相關(guān)的電動(dòng)掃描平臺(tái)硬件和軟件。目前利用相關(guān)軟硬件的數(shù)字切片掃描儀，已經(jīng)進(jìn)駐多家醫(yī)院，在病理切片掃描中發(fā)揮重要作用，受到客戶(hù)的一致認(rèn)可。

利用掃描電鏡驗(yàn)證比色計(jì)量準(zhǔn)確度

利用掃描拼接實(shí)現(xiàn)最大100pg/ml檢測(cè)
 

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