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近日，專(zhuan)業線上論文平臺《表型組學(xue)》（Phenomics）在線發表(biao)了復旦大學附屬婦產科醫院、復旦大學人類精子庫江峰主任(ren)團隊題為A Preliminary Study on the Evaluation of Human Sperm Head Morphology with a Domestic Digital Holographic Image System的(de)研究論文。
在(zai)該論文研究過程中應用的(de)正是蘇州飛時曼(man)精(jing)密儀(yi)器有限(xian)公(gong)司(si)生產的(de)我國內頭款商品化的數字全息顯微鏡FM-DHM500，國內對數字全息(xi)顯微(wei)術的研究還處(chu)于起步(bu)階段,此款儀器補充了國(guo)內此(ci)領域儀器的(de)空白。
DHM數(shu)字全息顯微(wei)鏡是一種涉及信息光學(xue)技(ji)術(shu)(shu)(shu)、全息攝影技(ji)術(shu)(shu)(shu)、光電子技(ji)術(shu)(shu)(shu)和數(shu)字圖像處(chu)理技(ji)術(shu)(shu)(shu)的綜合性技(ji)術(shu)(shu)(shu)。目(mu)前(qian)，在歐州、美國、日本和新加坡(po)的技(ji)術(shu)(shu)(shu)研究都有應用DHM的案例。
DHM數字全息(xi)顯微(wei)鏡具有非接觸、無損、無標記和高分(fen)辨率的(de)優點，因為它可以獲得光場中(zhong)物體(ti)(ti)的(de)振幅和相位信息(xi)。因此，它適(shi)用(yong)于生(sheng)物樣品，特別(bie)是活性組織和細胞的(de)顯微(wei)鏡觀察和定量分(fen)析(xi)，并(bing)已(yi)成(cheng)為數字全息(xi)術應(ying)用(yong)研(yan)究的(de)熱點。例如(ru)HeLa細胞的實(shi)驗結果表明，DHM可以動態獲得高分辨率的(de)細(xi)胞相(xiang)差顯微圖像，可用于分析細(xi)胞的(de)生長、變化和運動。通(tong)過進一步優化實(shi)驗設備和重建算(suan)法，DHM將被(bei)廣泛應用于活組織(zhi)和細胞的動態觀察，從(cong)而促進對生物過程的理(li)解(jie)和生命科學研究的發(fa)展。
江峰團隊在(zai)日常(chang)研究中發現(xian)，使(shi)用生物(wu)顯微鏡，只能(neng)觀察到精(jing)(jing)子(zi)(zi)頭(tou)部(bu)細胞(bao)的(de)二維圖像，是平面圖片的(de)采(cai)集(ji)與呈現(xian)。并不能(neng)觀察到頭(tou)部(bu)的(de)高度(du)，而(er)恰恰是精(jing)(jing)子(zi)(zi)頭(tou)部(bu)高度(du)的(de)數據對區分(fen)正(zheng)常(chang)精(jing)(jing)子(zi)(zi)與缺陷精(jing)(jing)子(zi)(zi)細胞(bao)有著至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)影響(xiang)。
在此項研究中，采(cai)用(yong)國產飛時曼DHM500數字全(quan)息(xi)顯(xian)微鏡系統(tong)定量(liang)檢(jian)測(ce)(ce)精(jing)子頭(tou)部(bu)。結果(guo)顯(xian)示(shi)，畸形(xing)精(jing)子癥組(zu)的(de)(de)(de)精(jing)子頭(tou)部(bu)高度明(ming)顯(xian)低于(yu)正常組(zu)。而這(zhe)一發現對(dui)(dui)精(jing)子頭(tou)部(bu)大小的(de)(de)(de)評估對(dui)(dui)臨床(chuang)檢(jian)測(ce)(ce)是(shi)有益的(de)(de)(de)。此項研究屬于(yu)探索性(xing)研究。此研究的(de)(de)(de)結果(guo)揭示(shi)了精(jing)子頭(tou)部(bu)結構(gou)的(de)(de)(de)三維外觀差異，說明(ming)在原始(shi)微觀結構(gou)觀察和檢(jian)測(ce)(ce)方法的(de)(de)(de)基(ji)礎上仍(reng)有很大的(de)(de)(de)改進空間(jian)。由于(yu)使(shi)用了飛時曼DHM500數(shu)字全(quan)息(xi)顯微鏡系統進(jin)行觀察研究，使得精子頭部的全(quan)息(xi)圖(tu)像可以獲得完整(zheng)的三維信息(xi)。
江峰團隊的(de)(de)(de)研究(jiu)應用(yong)飛時(shi)曼國產數字全(quan)(quan)息顯(xian)微鏡(jing)技術(shu)，突(tu)破(po)性(xing)地對畸形精(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)子(zi)(zi)(zi)癥患(huan)者精(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)子(zi)(zi)(zi)頭部形態進行三維定量分析(xi)，揭示畸形精(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)子(zi)(zi)(zi)這一(yi)特殊(shu)人類表(biao)型與捐精(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)者正常(chang)形態精(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)子(zi)(zi)(zi)三維結構(gou)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)差異(yi)。評(ping)估精(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)子(zi)(zi)(zi)頭部完整的(de)(de)(de)結構(gou)和組成(cheng)信息有應用(yong)于臨床(chuang)實踐(jian)的(de)(de)(de)潛在(zai)價值，尤其(qi)是精(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)子(zi)(zi)(zi)頭部結構(gou)與精(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)子(zi)(zi)(zi)受精(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)能力、胚胎發育之間的(de)(de)(de)關系值得進一(yi)步深入研究(jiu)。此外使用(yong)數字全(quan)(quan)息顯(xian)微鏡(jing)技術(shu)，還發現(xian)了(le)精(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)子(zi)(zi)(zi)尾巴(ba)運(yun)動的(de)(de)(de)光學錯覺(jue)。精(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)尾巴(ba)似(si)乎以對稱的(de)(de)(de)方式移動，但事實上(shang)(shang)，尾巴(ba)只能側向(xiang)移動，這似(si)乎意味著(zhu)精(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)子(zi)(zi)(zi)只能繞一(yi)個圈(quan)向(xiang)前游(you)。這將(jiang)*改變人們對精(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)子(zi)(zi)(zi)活力及(ji)其(qi)對自然受精(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)影響的(de)(de)(de)理解(jie)，為不健康畸形精(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)鑒定和診斷工具(ju)的(de)(de)(de)開發奠(dian)定了(le)基礎。
數字(zi)(zi)全(quan)息(xi)成(cheng)像(xiang)作為一(yi)種新(xin)型的(de)(de)(de)實時(shi)、非(fei)破壞性的(de)(de)(de)全(quan)視場三維(wei)定(ding)量(liang)成(cheng)像(xiang)方法(fa)，特(te)別適于(yu)(yu)(yu)無染色劑(ji)標記(ji)生(sheng)(sheng)物(wu)活(huo)細胞(bao)(bao)的(de)(de)(de)定(ding)量(liang)成(cheng)像(xiang)和(he)實時(shi)動態監測，是(shi)目前(qian)(qian)國內(nei)外(wai)光學(xue)(xue)(xue)(xue)與(yu)生(sheng)(sheng)物(wu)醫(yi)(yi)學(xue)(xue)(xue)(xue)交叉學(xue)(xue)(xue)(xue)科領域的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)熱點。目前(qian)(qian)數字(zi)(zi)全(quan)息(xi)顯微成(cheng)像(xiang)已(yi)經成(cheng)功應用于(yu)(yu)(yu)活(huo)體(ti)細胞(bao)(bao)的(de)(de)(de)形(xing)貌(mao)檢測、生(sheng)(sheng)物(wu)學(xue)(xue)(xue)(xue)參數、生(sheng)(sheng)理狀態分析(xi)、藥(yao)效反應、細胞(bao)(bao)動力學(xue)(xue)(xue)(xue)分析(xi)等領域，它(ta)所提(ti)供的(de)(de)(de)定(ding)量(liang)生(sheng)(sheng)物(wu)信息(xi)可為生(sheng)(sheng)物(wu)醫(yi)(yi)學(xue)(xue)(xue)(xue)研(yan)究(jiu)提(ti)供更加豐富的(de)(de)(de)基礎數據，有(you)利于(yu)(yu)(yu)發現新(xin)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)現象，推動和(he)輔助藥(yao)物(wu)篩(shai)選和(he)臨床(chuang)診(zhen)斷的(de)(de)(de)快速(su)發展(zhan)。在目前(qian)(qian)研(yan)究(jiu)工作的(de)(de)(de)基礎上，數字(zi)(zi)全(quan)息(xi)技(ji)(ji)術可進一(yi)步與(yu)內(nei)窺鏡技(ji)(ji)術和(he)芯片(pian)技(ji)(ji)術結合，用于(yu)(yu)(yu)早(zao)期惡(e)性腫瘤的(de)(de)(de)診(zhen)斷和(he)其它(ta)病理學(xue)(xue)(xue)(xue)根源探究(jiu)，使得臨床(chuang)診(zhen)斷成(cheng)為可能(neng)。
