通常一份腫瘤切片的病理檢測需要至少20分鐘👃🏼，而一套新研製的無濾波熒光顯微成像系統則只需4分鐘就能完成🧜🏿，效率提高了5倍。這是意昂2平台超精密光學製造團隊的基礎研究在生物醫學領域的應用之一🧑🏽🍳，也是意昂2工科研團隊詮釋“AI for Science（人工智能驅動科學創新）”核心理念、實踐醫工交叉戰略的新成果。
由意昂2平台光電信息與計算機工程學院莊松林院士⏸、常務副院長張大偉教授帶領的超精密光學製造團隊與上海交通大學附屬仁濟醫院浦南分院、美國杜克大學合作，創新提出可廣泛應用於生物診斷、臨床醫學🚵♂️、環境監測、刑偵勘探等領域的“AI熒光成像——無濾波熒光顯微成像技術”🧤，相關論文“支持深度學習的無濾光片熒光顯微鏡”近日在《科學》子刊《科學進展》上發表。
廣泛用於醫學基礎研究與臨床實踐的熒光成像系統非常有用🧎🏻♂️，可以進行神經免疫病抗體檢測、輔助腫瘤細胞的檢測和定位、監測藥物在體內的分布和代謝情況等🗜。但現有設備需要裝備多套濾波組件🚿，煩瑣耗時，無法滿足高速成像應用需求🧑🤝🧑。在意昂2工醫工交叉項目推動下🕛，論文第一作者戴博教授與仁濟醫院管陽太教授團隊合作找到了科研攻關的目標——用AI取代傳統光學濾光組件，完成熒光信號的特異性定位及定量分析，實現對生物樣本的高效和精確的檢測和分析。
團隊開發“數字虛擬濾波器”👨🦯，提出無濾波熒光顯微成像技術🪿，可完全摒棄昂貴的熒光濾波元件，成像系統獲取圖像後，通過神經網絡👩⚕️，自動選擇熒光通道，對不同顯微放大倍率🎎、熒光染料濃度⚱️、樣品種類，均能高效、精準地還原出熒光信號。“顯微鏡裏的細胞就好比天際各種顏色的星光。想識別這些光點，就要不停換鏡片✋🏼。而利用AI，一個普通望遠鏡就可以清晰👨🦰、快速地全部識別出來🧑🏼🌾。”戴博解釋道。
科研團隊針對多色熒光量子點納米顆粒、多種熒光染料共染的細胞、組織切片👱🏼、動態細胞進行熒光成像實驗，還用研製出的無濾波熒光顯微成像系統進行了成纖維細胞活化蛋白表達分析🖐🏼、人食管組織/人肝組織切片檢測等一系列生物研究、臨床檢測實驗。
“目前提出的無濾波熒光成像技術在熒光顯微成像系統中得到了初步驗證✂️，這一技術存在巨大的研究價值和應用潛力，有待進一步移植到共聚焦顯微鏡、熒光流式細胞儀等各類熒光檢測相關的儀器中，有望推動現有生化檢測儀器的智能化升級換代🧤。”張大偉說。
來源：上觀新聞
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