癌症细胞定量相位显微镜空间特征研究
定量方法
2020-01-23 v1 生物物理
组织与器官
摘要
我们利用细胞无标记定量相位图像中的空间形态与纹理信息，对健康活细胞与癌细胞进行流式细胞计量分类。我们比较了健康细胞与原发性肿瘤细胞、以及原发性肿瘤细胞与转移性癌细胞，其中肿瘤活检样本与正常组织均取自同一受试者。为模拟流式细胞术对液体活检的分析，细胞在脱离基底的状态下被成像。我们采用低相干离轴干涉相位显微镜装置，其支持单次曝光采集模式，因此适用于流动中动态细胞的定量成像。采集后，提取细胞的光程延迟图，并据此计算源自细胞三维形态与纹理的15个参数。在对各组数十个细胞进行分析后，我们发现大多数所计算参数在组间差异具有高度统计显著性，且所有具统计显著性参数的变化趋势一致。此外，一种专门设计的机器学习算法基于提取的相位图特征，以81%–93%的灵敏度与81%–99%的特异度正确分类细胞类型（健康/癌/转移）。本文提出的液体活检定量相位成像方法，可成为成像流式细胞仪中新鲜分离活癌细胞分期先进技术的基石。
引用
@article{arxiv.1904.00997,
title = {Quantitative phase microscopy spatial signatures of cancer cells},
author = {Darina Roitshtain and Lauren Wolbromsky and Evgeny Bal and Hayit Greenspan and Lisa L. Satterwhite and Natan T. Shaked},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.00997},
year = {2020}
}