CytScop的光學專利技術的原理及其在高精準細胞計數中的應用

圖像識別的細胞計數方法，是基于光學顯微成像的分析系統，具有直接測量、完整計數、結果直觀、重復性高等優勢。測量方式的精密度與準確度取決于細胞圖像的質量和采樣量，即光學顯微系統不僅需要滿足分辨率與對比度的最佳成像質量；同時還需要追求盡可能大的觀察視場，通過大采樣量來減小分析系統的統計誤差。

顯微成像系統--Microscopy
根據阿貝光學原理，照明光線對檢測樣品作用產生衍射光，然后通過物鏡收集各種衍射光，最終衍射光與透射光在像平面上發生干涉，得到樣品的顯微圖像。系統中最為關鍵的是顯微物鏡，直接決定了成像質量。

數值孔徑NA
數值孔徑定義為物鏡可以收集光線的空間角度，數值孔徑決定了物鏡的分辨能力。  
分辨率Resolution
分辨率定義為標本上兩點之間的最短距離，觀察者或探測器仍可將其區分為單獨的實體。分辨率衡量成像系統再現物體細節的能力，同時受制于所使用的照明類型、探測器像素大小或光學元件功能等因素影響。樣品細節越小，所需的分辨率越高。 
值得注意的是，放大倍數的增加并不代表可以有更好的細節呈現，需要有更高的分辨率。
放大倍數：為了在熒光成像中獲得良好結果，理解放大倍數和分辨率的區別很重要。當提到放大倍數，指的是當我們在顯微鏡下觀察一個對象時，它比原本放大了多少。


分辨率：與此相反，實際意義上的分辨率指的是圖片中我們能夠分辨多少細節，這可能是主觀的。分辨率受到光的衍射極限的限制。
 
對比度 Contrast
光學顯微系統可以采用高數值孔徑的物鏡來產生高分辨率的圖像的，而缺乏足夠對比度的高分辨率對圖像解析毫無價值。對比度定義為在圖像和相對于整個背景強度相鄰背景之間的光強度之差；在強度和/或顏色的差別創建圖像的對比度，使得樣本特征和細節變得可見。 其中是背景的強度，是樣品的強度。
 

視場（FOV）
視場代表著光學顯微系統能夠觀察到物體的范圍。視場的大小是由物鏡的放大倍率來決定的。相同的物鏡放大倍率下，光學系統的探測器(相機靶面)面積越大，視場越大。
 
細胞計數--Cell Counting
細胞的特性
透明物體和周圍介質折射率相差微弱，光線通過比較透明的標本時，光的波長（顏色）和振幅（亮度）都沒有明顯的變化。因此，用普通的光學顯微系統觀察活細胞（未經染色）的時，其形態和內部結構往往難以分辨。
用化學染料染色以提高細胞成像的對比度和細胞內結構之間進行區分。染料選擇性地從一個或幾個波長吸收光并且通過或反射所有其它波長。
活細胞的立體球狀結構，與細胞死亡后塌縮的扁平結構，使得活/死細胞在成像對焦時，不在同一焦平面上。
 

明場染色：化學染料通過與細胞器/細胞質相結合；或是細胞脂膜的通透性選擇，來產生顏色（波長）的對比，從而使得細胞形態與狀態得以解析。
暗場熒光：熒光顯微鏡借助熒光染料標記，在強烈的黑暗背景對襯下，即使熒光很微弱也很容易辨識，敏感性高可準確而詳細地識別細胞和亞微觀細胞成分和活動。
當背景是非常深的灰度值即 I（b）=0.01（紅線），即細胞在暗場熒光染色下，圖像強度的微小變化會產生對比度的較大變化。通過將背景變為稍淺的灰度值I（b）=0.10（綠線），即細胞在明場臺盼藍染色下，圖像強度的微小變化提供了有用的對比度范圍。在更亮的背景強度即I（b）≥0.50（藍線），即細胞在明場非染色下，圖像對比度對背景強度相對不敏感，圖像強度的較大變化僅產生對比度的小幅增加或減少。
 

CytScop的專利光學技術
浚真生命科學CytScop智能細胞計數儀，配備了明場和熒光大視野顯微光學系統，大FOV意味著大采樣面積，可實現大采樣量，減少儀器的系統誤差。 細胞各部分的折射率和厚度的不同，光線通過細胞時，透射光和衍射光的光程就會有差別。CytScop的光學專利技術利用細胞與其周圍水介質之間的微小折射率差異來增強細胞與其類似的透明溶液中產生高效的對比度。 這種技術方法在明場模式下，能夠突出細胞的外觀形態和局部特征均能產生明顯的差異，具有非常好的立體感和極佳的細節表現能力。系統在暗場熒光下，系統能夠收集更多的熒光信號，從而增強不同波長的熒光特異性。  
CytScop智能細胞計數儀可應用于抗體，細胞治療等生物制藥產品從研發至商業化生產的各個環節，保證全生命周期數據的完整性與可追溯性的基礎上，實現高精密度，穩定性，一致性的測試結果。