研究目的
开发并评估用于衍射成像快速无标记细胞检测的逼真光学细胞模型（OCM），重点研究细胞形态和折射率分布对衍射图样的影响。
研究成果
研究表明，具有非球形、不规则细胞器形态的真实光学对比度模型对于模拟与实测数据相当的衍射图样至关重要。然而，现有模型无法完全复现实测数据的衍射图样和强度比，这表明需要进一步改进，包括纳入更多与散射相关的细胞器。
研究不足
该研究承认，要完全捕捉细胞内细胞器的复杂性及其折射率分布存在困难，这可能会影响模拟衍射图案的准确性。此外，大型细胞结构的计算成本较高。
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通过衍射成像实现快速无标记细胞检测的逼真光学细胞模型开发与评估
DOI：10.1002/jbio.201800287
期刊：Journal of Biophotonics
出版年份：2018
更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要：
生命科学领域亟需快速无标记的细胞检测方法。单次曝光衍射成像技术展现出实现该目标的巨大潜力，过去采用偏振衍射成像流式细胞术等方法的实验结果已证实这一点。本文提出一套解决方案平台，并通过计算分析交叉偏振衍射图像（p-DI）对来评估光学细胞模型（OCM）。我们建立了四种真实OCM（包含两种前列腺细胞结构及可调折射率参数），用于研究细胞形态和折射率分布对计算所得p-DI对的影响。采用灰度共生矩阵（GLCM）算法表征图像模式，选取4个GLCM参数和线性退偏振比δL来对比前列腺细胞的计算数据与实测数据。结果表明：相较于细胞器间平均折射率值及其差异，细胞器不规则形状及折射率（RI）分布的非均匀性对细胞散射光空间分布具有更显著影响。计算p-DI数据与实测数据在GLCM参数和δL上的差异，为理解单细胞光散射机制及改进OCM提供了重要依据。
作者：
Shuting Wang，Jing Liu，Jun Q. Lu，Wenjin Wang，Safaa A. Al-Qaysi，Yaohui Xu，Wenhuan Jiang，Xin-Hua Hu
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