走进实验室 | 复旦大学物理系季敏标教授课题组

复旦大学物理系季敏标教授课题组的研究方向集中在非线性光谱学在物理、化学、生物医学和环境科学等交叉学科研究中的应用,主要研发以相干拉曼成像技术为主的新型光学成像技术用于研究生物和生物医学问题(如肿瘤的非标记探测和脂类代谢等问题),以及利用非线性光学成像手段进行材料光电子特性和环境颗粒物检测等应用研究。

迄今发表SCI论文80余篇,包括Science, Science Translational Medicine, Science Advances, Nature Communications等国际顶级期刊;并承担科技部重点研发计划“数字诊疗装备”青年专项、基金委面上项目、上海市科技创新行动计划等多项科研项目。

╱ 研究领域 ╱

生物光子学显微成像技术


项目名称:快速、准确、智能的实体瘤无标记术中病理诊断技术

╱ 项目背景 ╱

病理诊断结果是肿瘤治疗方案制定的重要因素,传统的病理诊断需对取出的肿瘤组织在术后进行脱水、包埋、切片、染色、阅片等多个步骤的处理,具有明显的时间滞后性,不利于恶性肿瘤的及时诊断和治疗。因此,术中实时组织病理学成像技术极具价值。

╱ 项目内容 ╱

本项目是受激拉曼成像用于实体瘤无标记快速病理检测的技术,从而在术中对切除的肿瘤组织进行快速无标记的光学活检,在几秒钟内就能够完成包含脂质和蛋白成分的拉曼特异性图像采集,再实时结合人功智能深度学习,将无标记图像表达为病理图像,快速、清晰、准确地获得肿瘤组织病理结果,指导手术有序推进和后续治疗方案的制定。

目前已完成实验室样机,包含课题组自主研发的激光设备、算法软件硬件和光路设计等,已在胃肿瘤等多种人体肿瘤组织进行了功能验证,后续的设备小型化和零部件升级在研发进行中。未来这项技术还可应用于肿瘤术中的切缘识别,指导手术的开展,减轻对患者的伤害。本项目技术及应用已申请中国发明专利(申请号CN201610968248.6等)。

╱ 项目总结 ╱

本项目病理诊断技术的成像速度和清晰度远优于其他病理检测技术,还具有分子指纹识别的特性,以及无需样品处理及微区微量检测的优势。希望与医疗设备研发、制造的相关企业单位合作,开展产业化探索。

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