基于超大面积无标签成像的病毒斑块动力学连续量化，实现快速抗病毒灵敏度测试
应用物理
2026-05-05 v1 计算机视觉与模式识别
生物物理
仪器与探测器
摘要
斑点减半法(PRA)是抗病毒灵敏度测试的金标准，通过测量斑点形成单位(PFU)的减少来评估药物效力。然而，传统PRA耗时、工作量大、易出人意料且可扩展性有限。此外，其依赖破坏性固定和化学染色，将实验局限于静态、终点观察，掩盖了剂量依赖性病毒抑制的动态、时间分辨动力学。本文引入一种无标签、时间分辨的PRA平台，将常规实验转化为病毒感染动力学的连续、高维度测量。该系统集成紧凑型无镜头成像装置，配合定制超大面积(100 cm^2)薄膜晶体管(TFT)成像传感器和深度学习算法，实现在培养箱内自动化量化PFU动力学。采用盆毒素单纯疱疹型1(HSV-1)处理阿昔洛韦验证，平台与化学染色的基准测量结果一致，零误报，读数速度提升约26小时。关键在于，该系统揭示药物浓度升高可引起不同时延并抑制新的PFU形成，使其在感染后约60小时内即可得出药物效力评估。该可扩展、无标签框架重新定义了抗病毒灵敏度测试，实现了快速、时间分辨和信息丰富的测量框架，为病毒学研究、高通量药物筛选和临床诊断提供了通用平台。
引用
@article{arxiv.2605.01738,
title = {Continuous quantification of viral plaque dynamics using ultra-large-area label-free imaging enables rapid antiviral susceptibility testing},
author = {Merve Eryilmaz and Yuzhu Li and Xiao Wang and Max Zhang and Alp Inegol and Zixiang Ji and Lucas Thai and Guangdong Ma and Akihiko Fujisawa and Kazunori Yamaguchi and Aydogan Ozcan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.01738},
year = {2026}
}
备注
42 Pages, 7 Figures