CC BY
23
КОГЕРЕНТНАЯ ФАЗОВАЯ МИКРОСКОПИЯ НА МОДЕЛИ РАКА
МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
'В.И. Чиссов, 2В.П. Тычинский, ‘Н.Н. Волченко, ‘И.В. Решетов, 2А.В. Кретушев,
3Т.В Вышенская, ’Е.Н. Славнова, 3В.В. Барыгина, 2И.В.Клемешов ‘Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена, 2Московский институт радиотехники, электроники и автоматики,
3МГУ им. М.В. Ломоносова E-mail: mnioict(a),mail.ru
Цель настоящего исследования: изучение возможностей метода когерентной фазовой микроскопии на модели рака молочной железы.
Материалы и методы исследования
Материалом для исследования послужили 55 препаратов: 43 препарата рака молочной железы и 12 препаратов окружающих тканей, полученные от 11 больных раком молочной железы. Материал для исследования представлял собой суспензию клеток, которая наносилась на специальную кремниевую подложку..
Для анализа морфологии и изучения прижизненной динамики клеток использован когерентный фазовый микроскоп (КФМ) «Эйрискан». Он обеспечивал представление локальной разности хода лучей в цифровом виде, пригодном для обработки на компьютере. Локальное искривление волнового фронта, обусловленное оптическими свойствами клетки, измерялось в каждой точке изображения компенсационным методом путем сравнения с плоским волновым фронтом опорной волны. В КФМ «Эйрискан» клетка представлена фазовым изображением, подобным изображению рельефа на гипсометрических географических картах. Более плотные органеллы клетки (ядро и ядрышки) в фазовом изображении представлены участками большей фазовой толщины. Высокая точность и воспроизводимость измерений фазовой толщины позволяет обнаружить ее систематические изменения, связанные с внутренним метаболизмом или внешними факторами.
Одно из достоинств метода когерентной фазовой микроскопии (КФМ) состоит в возможности получить количественные данные о профиле фазовой толщины и ее локальных флуктуациях.
Суспензия неокрашенных клеток в растворе помещалась в камеру с покровным стеклом (зазор 20 мкм), которая располагалась на предметном столе микроскопа (модифицированного микроинтерферометра). В качестве источника света использовался гелий-неоновый лазер (632,8 нм). Для регистрации интерференционного сигнала и его аналого-цифрового преобразования в локальные значения фазы использовался координатно-чувствительный фотоприемник (ЛИ-620) и электронный блок. Анализ фазовых изображений и флуктуаций оптической разности хода проводился на компьютере.
Обсуждение результатов и выводы
Одно из основных преимуществ метода КФМ состоит в возможности объективизировать данные морфологического исследования с получением количественных значений морфологических параметров и на их основании делать статистически более достоверные выводы о патологическом процессе.
Использование сравнительно простого критерия фазовой толщины для неокрашенной клетки позволило обнаружить различия между раковой и нормальной клеткой молочной железы. Кроме того, метод когерентной фазовой микроскопии предоставляет дополнительную возможность использования для диагностики нового набора параметров, связанных с флуктуациями фазовой толщины, которые характеризуют функциональное состояние клеток. Среди этих параметров отметим характерные частоты доминирующих спектральных компонент. Для нормальных клеток характерные частоты наиболее интенсивных спектральных компонент в интервале F = 0,2-6 Гц были 0,8 и 1,6 Гц. Для клеток рака характерны компоненты на более высоких частотах: F = 8-17.3 Гц.
