像CT三维重建那样对流式图像三维全息成像

niwanmao

流式发展至今，从常规的荧光流式，已发展出质谱流式、成像流式等分支（光谱流式还是算荧光流式，只是光路收集装置做了改进而已）。
成像流式，曾经引起大家极大的兴趣，但是最后还是慢慢冷下去了，原因不得而知，个人感觉可能一个是获取速度，第二个是清晰度，这两点限制了其发展。近些年还是不断有厂家在克服这两个缺点，但还是没火起来。
今天看到2019年6月份一篇会议进展《Holographic processing pipeline for tomographic flow cytometry》，感觉可能是成像流式的一个未来。
进展中介绍的智能解决方案同样是用相机成像，但与既往的成像流式只能像常规CT那样只拍“断层图”不同的是，这里结合了微液流技术，让细胞在微液流中流动时翻滚，从而可以观察到完整的360°旋转细胞，最后进行三维重建，避免了断层图像准确性的限制，并且不需要机械接触，也不需要全息光学镊子来旋转样品。
这样的话，不需要为了提高分辨率而损失通量性能，所以这项技术的通量高，并且无论细胞形状是否规则、是否对称，都能在三维重建后实现高清结构观察。唯一的限制是用于获取数据的相机的帧频
整个过程是按照以下步骤完成的：
（i）采集在微流体通道中流动的细胞全息图像；
（ii）使用生物透镜效果或特定的对称性（取决于对象的结构）进行3D跟踪和重新对齐；
（iii）旋转角度和相位图之间的联系；
（iv）完整的3D图像检索，显示对象的内部结构（即断层扫描）。

由于这篇文章是会议进展，所以全文目前没权限下载，只能在搜索引擎上找到文中的一幅图片，分别展示了有核红细胞、圆海链藻、MCF7乳腺癌细胞的三维重建图像，非常漂亮，不过文中并未提到荧光信号获取，所以如果后续如常规成像流式那样也获取荧光信号，那么就完美了。



参考文献：P. Ferraro, F. Merola, L. Miccio, P. Memmolo, and M. Mugnano "Holographic processing pipeline for tomographic flow cytometry", Proc. SPIE 11060, Optical Methods for Inspection, Characterization, and Imaging of Biomaterials IV, 1106017 (21 June 2019); https://doi.org/10.1117/12.2527479

Veblen

常规流式和成像的信息结合起来，可以分析marker异常表达的细胞间其生物形态、大小以及内容物之间的差异，从而为各项细胞机理的研究提供依据。