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1.  癌癥與癌細胞

癌癥通常是由于細胞基因發生錯誤或不正確的表達，使細胞分化和增殖異常，生長失去控制，并可侵襲身體的臨近部位和擴散到其它器官。
癌細胞與正常細胞相比，有以下幾點不同：

• 無限(xian)(xian)增(zeng)(zeng)殖(zhi)，失(shi)去生長控制(zhi)的調(diao)控，相比于正常(chang)細(xi)胞最大分裂(lie)次(ci)數的限(xian)(xian)制(zhi)，癌(ai)細(xi)胞可無限(xian)(xian)增(zeng)(zeng)殖(zhi)

• 組(zu)織(zhi)浸(jin)潤與轉(zhuan)移，主(zhu)要(yao)是具備了上皮間質轉(zhuan)化的(de)(de)能力，所以(yi)能夠通(tong)過循環(huan)系統到達遠(yuan)處的(de)(de)實質組(zu)織(zhi)，除(chu)此之外也可(ke)以(yi)直接向(xiang)周圍的(de)(de)實質組(zu)織(zhi)浸(jin)潤

• 形態大小(xiao)變化，正常細胞(bao)(bao)(bao)大小(xiao)相(xiang)對(dui)一致，而癌細胞(bao)(bao)(bao)內(nei)的細胞(bao)(bao)(bao)核(he)(he)(he)體積(ji)多(duo)樣(yang)，會出現巨核(he)(he)(he)，雙核(he)(he)(he)，多(duo)核(he)(he)(he)或異形核(he)(he)(he)形態，細胞(bao)(bao)(bao)漿的質(zhi)和量也跟正常細胞(bao)(bao)(bao)有一定差別

• 免(mian)(mian)疫(yi)逃避，癌細(xi)胞(bao)通(tong)過多種(zhong)機(ji)制逃避免(mian)(mian)疫(yi)系統的監視和清除，最主要的是癌細(xi)胞(bao)表(biao)(biao)面具有與免(mian)(mian)疫(yi)細(xi)胞(bao)結合(he)的表(biao)(biao)達(da)免(mian)(mian)疫(yi)檢查點分子，從而避免(mian)(mian)免(mian)(mian)疫(yi)細(xi)胞(bao)發揮作用(yong)

• 誘(you)導血(xue)(xue)管(guan)生(sheng)成，細胞(bao)(bao)長時(shi)間存(cun)活需要持(chi)續提供營(ying)養和氧氣，這些也(ye)是腫(zhong)瘤細胞(bao)(bao)需要的(de)物質。癌(ai)細胞(bao)(bao)可以(yi)誘(you)導血(xue)(xue)管(guan)生(sheng)成獲(huo)得(de)必要營(ying)養。在癌(ai)癥的(de)發(fa)展期間，血(xue)(xue)管(guan)還(huan)會隨著腫(zhong)瘤的(de)生(sheng)長不(bu)斷生(sheng)存(cun)，保持(chi)著比較(jiao)完善(shan)的(de)血(xue)(xue)管(guan)系(xi)統，因此在發(fa)現癌(ai)癥的(de)時(shi)候(hou)，就只有進行(xing)切除(chu)，才能夠將腫(zhong)瘤*解決。

2.  顯微成像技術在癌癥研究中的應用

依據癌細胞在分子表達層面和細胞組織層面的變化，運用各類顯微成像技術對癌細胞進行篩選與識別，以下是在癌癥研究中常見的幾類顯微成像技術應用：
（1）病理切片通過手術切除或穿刺活檢得到腫瘤組織來進行分子分型是臨床上判斷癌癥的金標準。病理切片如何確認是否有癌細胞的關鍵要在于顯微鏡下的觀察，通常是在顯微鏡下對病理切片進行染色以后觀察其中的細胞的形態是否滿足癌細胞的特征。
常用(yong)(yong)的(de)(de)染(ran)(ran)(ran)色(se)(se)方(fang)(fang)法是蘇木(mu)素-伊紅(hong)（Hematoxylin-Eosin）染(ran)(ran)(ran)色(se)(se)法，簡稱H.E染(ran)(ran)(ran)色(se)(se)法。這種方(fang)(fang)法對任(ren)何固定液固定的(de)(de)組織和應用(yong)(yong)各(ge)種包埋法的(de)(de)切片均(jun)可(ke)使用(yong)(yong)。蘇木(mu)素是一種堿(jian)性染(ran)(ran)(ran)料，可(ke)使組織中(zhong)(zhong)的(de)(de)嗜堿(jian)性物質染(ran)(ran)(ran)成(cheng)藍(lan)色(se)(se)，如細(xi)胞(bao)核(he)中(zhong)(zhong)的(de)(de)染(ran)(ran)(ran)色(se)(se)質等；伊紅(hong)是一種酸性染(ran)(ran)(ran)料，可(ke)使組織中(zhong)(zhong)的(de)(de)嗜酸性物質染(ran)(ran)(ran)成(cheng)紅(hong)色(se)(se)，如多數細(xi)胞(bao)的(de)(de)胞(bao)質、核(he)仁等在(zai)H.E染(ran)(ran)(ran)色(se)(se)的(de)(de)切片中(zhong)(zhong)均(jun)呈紅(hong)色(se)(se)。

明美生物顯微鏡搭配msx2拍攝HE染色的乳腺癌病理切片，紅色為胞質，藍色為染色體

（2）免疫(yi)組(zu)(zu)化(hua)(hua)（IHC）免疫(yi)組(zu)(zu)化(hua)(hua)，通(tong)俗的(de)(de)(de)含義就(jiu)是把癌(ai)組(zu)(zu)織中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)癌(ai)細(xi)胞放大到分(fen)子(zi)級別，通(tong)過顯(xian)微鏡看(kan)看(kan)在(zai)這(zhe)個水平上有哪些跟別的(de)(de)(de)細(xi)胞不一(yi)樣的(de)(de)(de)特(te)征，因為蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)質(zhi)在(zai)體(ti)內出現的(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)不一(yi)樣，有的(de)(de)(de)蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)遍布全身(shen)，有的(de)(de)(de)蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)只(zhi)出現在(zai)某些特(te)定的(de)(de)(de)器官與組(zu)(zu)織中(zhong)(zhong)，通(tong)過直接直觀(guan)地觀(guan)察組(zu)(zu)織和細(xi)胞里是否存在(zai)一(yi)些蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)質(zhi)的(de)(de)(de)方(fang)法，來確定腫(zhong)(zhong)瘤(liu)(liu)的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)分(fen)型，判斷腫(zhong)(zhong)瘤(liu)(liu)的(de)(de)(de)原發位(wei)置(zhi)，腫(zhong)(zhong)瘤(liu)(liu)惡性程度及預后效(xiao)果。

ML51+MSX2拍攝的免疫組化病理(li)組織

IHC-HER2檢測(ce)，癌(ai)細胞形態變化，伴(ban)隨(sui)血管(guan)生成

（3）原位熒光雜交（FISH）熒光原位雜交技術是一種使用熒光素標記探針，以檢測探針和分裂中期的染色體或分裂間期的染色質的雜交。其基本原理是：以核酸堿基互補配對原則為基礎所發展起來的檢測技術，主要利用DNA序列的互補性，通過熒光標記的DNA探針與預處理的待測樣本的DNA進行原位雜交，在熒光顯微鏡下, 對熒光信號進行辨別和計數，即可對細胞、組織樣本中的染色體或基因異常進行檢測和診斷。

不同種(zhong)類癌(ai)(ai)細胞具有(you)特(te)異性的(de)基因片段，使(shi)用(yong)(yong)FISH技(ji)術進(jin)行特(te)異性標記(ji)，通過特(te)異性熒光信號的(de)表(biao)達特(te)征，來判斷是否有(you)癌(ai)(ai)細胞或癌(ai)(ai)細胞種(zhong)類。臨床應(ying)用(yong)(yong)中，在乳腺癌(ai)(ai)、宮頸癌(ai)(ai)、膀(bang)胱(guang)癌(ai)(ai)、血液(ye)腫瘤(liu)等診斷和指導用(yong)(yong)藥等方面(mian)，FISH有(you)很好的(de)優勢。

MF43-N+MC50-S搭配四波段(duan)光源拍攝(she)的(de)FISH圖(tu)像

（4）循(xun)(xun)環(huan)腫瘤(liu)檢測（CTC）癌(ai)細胞(bao)(bao)具(ju)有(you)組(zu)織(zhi)浸(jin)潤(run)和轉移的(de)(de)(de)特征，可(ke)以(yi)(yi)脫離原發病灶進(jin)入(ru)循(xun)(xun)環(huan)系統(tong)。循(xun)(xun)環(huan)腫瘤(liu)細胞(bao)(bao)就是指從實(shi)體瘤(liu)中(zhong)脫離出(chu)來并(bing)進(jin)入(ru)外周血液循(xun)(xun)環(huan)的(de)(de)(de)腫瘤(liu)細胞(bao)(bao)。通過對血液中(zhong)CTC的(de)(de)(de)數量以(yi)(yi)及蛋白(bai)表達、基(ji)因序列的(de)(de)(de)檢測等，可(ke)以(yi)(yi)獲得腫瘤(liu)的(de)(de)(de)相(xiang)關(guan)病變(bian)的(de)(de)(de)信息，可(ke)以(yi)(yi)彌(mi)補腫瘤(liu)組(zu)織(zhi)難以(yi)(yi)獲得的(de)(de)(de)局(ju)限性，而且CTC可(ke)以(yi)(yi)重復進(jin)行取樣，具(ju)有(you)實(shi)時監測的(de)(de)(de)功(gong)能。

MF43-N拍攝(she)的CTC檢測(ce)

（5）腫(zhong)瘤細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)培(pei)養研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)腫(zhong)瘤細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)培(pei)養是研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)癌變(bian)機理(li)、腫(zhong)瘤細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)及其特征分(fen)子生物學特征、藥(yao)物敏感性的(de)重(zhong)要手段。癌細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)是目前所建立的(de)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)系(xi)中占比最(zui)多(duo)的(de)，該應用對(dui)腫(zhong)瘤研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)具有很多(duo)優點：①便于從(cong)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)水(shui)(shui)平(ping)上對(dui)腫(zhong)瘤細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)結(jie)構功能進行(xing)(xing)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)，同時也可從(cong)基因及分(fen)子水(shui)(shui)平(ping)上對(dui)癌變(bian)機理(li)進行(xing)(xing)探究(jiu)(jiu)(jiu)；②可長期(qi)傳代，便于對(dui)腫(zhong)瘤細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)生物學特征和(he)遺傳行(xing)(xing)為進行(xing)(xing)觀察研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)；③可用于快速篩選(xuan)藥(yao)物及耐藥(yao)機理(li)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)。

腫瘤細胞培養-劃痕實驗

3. 顯微成像在癌癥研究應用中的難點

（1）多色熒光顯微成像中各熒光團信號的獲得
癌細胞通常具有一個或多個特異性的標記物，對應的需要使用多種熒光染料或熒光探針，如何在一張圖像中獲得多通道的熒光信號具有一定的挑戰性。挑戰主要來自以下幾個方面：
①激發光源，多通道熒光成像要求激發光源有比較寬的光譜，在熒光染料或熒光探針的激發光譜有比較好的峰值特征；②濾光片，針對不同熒光染料選擇合適的濾光片，保證熒光信號的通過，避免其他雜光的干擾；③成像質量，熒光信號通常比較微弱，選用高靈敏度的相機，有利于捕獲微弱的熒光信號；④熒光圖像處理，針對多通道熒光圖像疊加的處理方式，需要保證疊加圖像的穩定性和清晰度。
（2）病理切片的判讀與掃描
臨床上，通過病理切片對癌細胞進行分子分型是癌癥診斷的金標準。典型的病理觀察是通過移動載物臺在高倍物鏡下找到局部病變組織并進行判斷和分型，這一方法有幾點限制：
①高倍鏡成像區域較小，對整個切片組織中的異常細胞進行定位需要多次移動載物臺，耗時耗力，對操作人員要求較高；②無法在一張圖上對整個切片組織進行成像，無法滿足對判斷病理組織整體形態特征的需求。對此的解決方案一般是采用切片掃描系統，通過電動化的掃描平臺和拼接分析軟件，獲得高分辨率全局圖，方便對切片組織整體形態進行病理分析，同時可以方便定位局部病理組織并進行放大觀察。

4.  明美解決方案

（1）全能型：切片(pian)掃(sao)描系統+常規明場熒(ying)光成像二合一推薦：明美數字切片(pian)掃(sao)描系統+MF43-N+MSX2/MS60

• 同時兼顧少量切片掃(sao)描需(xu)求(qiu)與常規明(ming)場熒光觀察功能

• 明(ming)美切(qie)片掃描系統可(ke)單(dan)獨搭(da)配部分四大各品牌

• 可應用于常(chang)規病理切片掃描(miao)觀測、CTC、FISH、IHC檢測等

（2）FISH、CTC、IHC檢測推薦：MF43-N/MF53-N+MC50-S/MS23+FISH軟件

• 配(pei)(pei)備熒光模塊(kuai)，依據研(yan)究觀測需要(yao)，可(ke)搭(da)配(pei)(pei)B\G\U\Y\R等熒光通道

• 高(gao)靈(ling)敏度相機，微弱熒光信號也(ye)能清晰(xi)成像

• FISH軟(ruan)件，智能優化熒光圖像(xiang)(xiang)，一(yi)鍵合成多(duo)色熒光圖像(xiang)(xiang)

（3）常(chang)規(gui)明(ming)場切(qie)片觀(guan)察推薦：ML31/ML41/ML51+MS60/MSX2

• 高品質物鏡(jing)，高分(fen)辨率(lv)成像，細(xi)節把握更清晰

• 高穩定性(xing)載(zai)物(wu)臺(tai)，長時(shi)間使用更輕松(song)

• 高分辨率相機，圖(tu)像真實色彩高還原

（4）癌(ai)細(xi)胞(bao)培養研究(jiu)觀測推薦：活細(xi)胞(bao)成像儀+平板/手機

• 小巧輕便，放(fang)置在(zai)超凈(jing)工作臺(tai)上(shang)不占空間(jian)

• 無線(xian)連接(jie)手機或平板電(dian)腦，避免(mian)接(jie)觸(chu)造成污(wu)染

• 可集約化配備明(ming)場、相差和單色(se)或多色(se)熒光功能(neng)，應(ying)對不同細胞觀測要求

（5）四大各(ge)品牌熒光顯微鏡升級推(tui)薦：正置6孔熒光轉盤/原配熒光臂 + MG-100/MG-120 + MS23/MC50-S + MFISH軟件

• 明美提供多種不同規(gui)格濾(lv)光(guang)片組，適(shi)配四大(da)各(ge)品牌主流熒光(guang)模塊

• MG-100/MG-120新型(xing)LED熒光光源有穩(wen)定(ding)的激(ji)發效果(guo)，即(ji)開即(ji)用壽命長

• 高靈敏度相機MS23/MC50-S，搭配MFISH軟件滿足高質量(liang)FISH成(cheng)像需要

• 升級成(cheng)本性價比(bi)高，熒光效(xiao)果(guo)出色

明美是一家專注顯微成像產品研發與銷售的高新技術企業，是中國儀器儀表行業協會光學分會理事單位，醫療器械顯微鏡生產及經營廠家。
公司一直堅持誠信經營，用心服務，提供顯微成像解決方案。為教育、科研、醫藥、工業檢測等廣大客戶提供高效、穩定的產品與服務。
始終以客戶需求為中心，以品質為根本，以創新為方向，推動顯微行業的數字化、電動化、智能化，為顯微領域的國產化進程貢獻力量。
您若對(dui)顯微成像產(chan)品(pin)有興趣或存在(zai)疑(yi)惑，明美(mei)光電歡迎您咨詢，期待與您相約(yue)！