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中大研3D技術診斷青光眼成因
發佈日期 : 2018-06-14

學者利用電腦設施,紀錄神經細胞之間的互動。
陳世祈教授和醫學院梁啟信教授合作進行實驗。
學者利用電腦設施,紀錄神經細胞之間的互動。
陳世祈教授和醫學院梁啟信教授合作進行實驗。

【本報港聞部報道】青光眼是全球導致不可逆轉失明的主要原因,中文大學工程學院機械與自動化工程學系教授陳世祈與其團隊,成功將3D全息影像技術引入雷射顯微鏡,研發出首台「數碼全息雙光子激發」(Digital Holography-based Two-Photon Excitation,簡稱DH-TPE)顯微鏡。其以超高速拍攝活體神經細胞的3D成像,記錄神經細胞之間的互動,有效追蹤及診斷青光眼病變成因。


傳統顯微鏡不能解析活體組織中複雜的細胞網絡,因此不能詳細記錄神經細胞群對外界刺激的反應,窒礙相關醫學研究步伐。中大工程學院機械與自動化工程學系教授陳世祈與其團隊花了近四年的時間,開發出低成本的精密數碼全息雷射掃描器。


這首台「數碼全息雙光子激發」顯微鏡,其掃描器的核心元件「數碼微鏡陣列」,是一顆包含了數百萬個微小反射鏡的光控制裝置,常用於一般投影機。當中的微鏡組合(即Binary Holograms二值全息圖)詳細記錄細胞之間的活動情況,可將顯微鏡發出的雷射同時聚焦在最多20個目標,以每秒逾2.2萬的超高幀率,拍下細胞實時螢光成像和同步多點光學刺激。


能紀錄神經細胞互動


此外,雷射可穿透活體組織近一毫米,追蹤和紀錄細胞遷移,例如掃瞄眼底等形狀不規則的細胞,及血液細胞進出淋巴結和視網膜等,以至流動過程中細胞之間的互動情況。通過在活體內雙光子影像,分析視網膜神經節細胞的代謝功能失常來研究青光眼發病機制。


陳世祈教授的研究團隊正與中大醫學院眼科及視覺科學學系梁啟信教授的團隊,在香港眼科醫院合作進行實驗,透過掃描活體動物的視覺神經細胞,進一步了解神經系統退化的原因。

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