【本报港闻部报道】青光眼是全球导致不可逆转失明的主要原因,中文大学工程学院机械与自动化工程学系教授陈世祈与其团队,成功将3D全息影像技术引入雷射显微镜,研发出首台「数码全息双光子激发」(Digital Holography-based Two-Photon Excitation,简称DH-TPE)显微镜。其以超高速拍摄活体神经细胞的3D成像,记录神经细胞之间的互动,有效追踪及诊断青光眼病变成因。
传统显微镜不能解析活体组织中复杂的细胞网络,因此不能详细记录神经细胞群对外界刺激的反应,窒碍相关医学研究步伐。中大工程学院机械与自动化工程学系教授陈世祈与其团队花了近四年的时间,开发出低成本的精密数码全息雷射扫描器。
这首台「数码全息双光子激发」显微镜,其扫描器的核心元件「数码微镜阵列」,是一颗包含了数百万个微小反射镜的光控制装置,常用于一般投影机。当中的微镜组合(即Binary Holograms二值全息图)详细记录细胞之间的活动情况,可将显微镜发出的雷射同时聚焦在最多20个目标,以每秒逾2.2万的超高帧率,拍下细胞实时萤光成像和同步多点光学刺激。
能纪录神经细胞互动
此外,雷射可穿透活体组织近一毫米,追踪和纪录细胞迁移,例如扫瞄眼底等形状不规则的细胞,及血液细胞进出淋巴结和视网膜等,以至流动过程中细胞之间的互动情况。通过在活体内双光子影像,分析视网膜神经节细胞的代谢功能失常来研究青光眼发病机制。
陈世祈教授的研究团队正与中大医学院眼科及视觉科学学系梁启信教授的团队,在香港眼科医院合作进行实验,透过扫描活体动物的视觉神经细胞,进一步了解神经系统退化的原因。 |