浦项工大·首尔大学医院·中央大学团队,在无需荧光条件下实现活体角膜高分辨率成像

一种无需荧光标记即可同时清晰观察决定干眼症及视力矫正手术后恢复状态的角膜神经和免疫细胞的光学成像技术,已在韩国本土开发成功。由于能够在活体角膜中同时追踪神经损伤和炎症反应,有望大幅提升眼表疾病诊断及术后恢复评估的准确度。


韩国研究财团9日表示,Kim Kihyun 浦项工科大学教授团队与 Yoon Changho 首尔大学医院教授团队、Kim Kyunggu 中央大学教授团队合作,开发出一种可在无标记条件下同时对角膜内部感觉神经网络和免疫细胞进行成像的高性能光学显微镜技术。

用于角膜神经及免疫细胞成像的差分相位衬度(DPC)光学成像系统示意图。研究团队提供

用于角膜神经及免疫细胞成像的差分相位衬度(DPC)光学成像系统示意图。研究团队提供

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角膜是形成视力的核心组织,分布着高密度的感觉神经和免疫细胞。尤其是角膜神经与干眼症密切相关,并在准分子激光原位角膜磨镶术、准分子激光角膜表面切削术以及白内障手术过程中都会受到影响,因此精细观察十分重要。然而,现有活体共焦显微镜基于反射信号成像,散斑噪声严重,且信号会随神经走向而变化,导致神经纤维看上去被截断,存在局限。


研究团队为解决这一问题,开发了基于差分相位衬度(DPC)的无标记活体成像技术。该技术摒弃传统反射模式,改为将被细胞折射的光信息转换为图像对比度,从而同时以高对比度呈现角膜内部神经网络和免疫细胞。与传统方式相比,神经纤维不再出现断裂,而是连续成像,免疫细胞形态也清晰得多。


联合研究团队在正常及损伤小鼠模型中对该技术进行了验证。在正常模型中,他们以高分辨率完成了角膜神经网络和免疫细胞的成像;在损伤模型中,则定量证实了神经网络减少与免疫细胞增加的变化。这意味着该技术可直接用于干眼症、神经营养性角膜病变以及术后神经恢复追踪等领域。


提升准分子激光手术及白内障术后神经恢复追踪的准确度


此次技术无需荧光染色,即可在生理状态下实现高分辨率三维成像,在临床上的可拓展性很大。研究团队计划今后通过优化人体应用系统及开展临床研究,将其发展为精密医疗诊断平台。


Kim Kihyun 浦项工科大学教授表示:“在无需荧光标记的生理条件下,就能同时以高分辨率观察神经和免疫细胞,这一点意义重大”,并称“该技术的应用范围广泛,可用于眼表疾病诊断与神经恢复追踪,乃至外周神经退行性疾病的早期诊断”。



这一研究成果已在线发表在眼科领域国际学术期刊《The Ocular Surface(眼表学)》2月刊。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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