关键词:
微流控
腹水
肿瘤细胞
荧光染色
YOLOv11
叠加成像
摘要:
腹水样本中低丰度肿瘤细胞的识别对恶性肿瘤的精准治疗至关重要,然而其面临大量背景细胞的干扰,因此依赖大型设备和复杂的处理步骤,缺乏快速、简便的检测方法。针对此问题,提出了一种基于吖啶橙(Acridine Orange,AO)荧光染色的腹水肿瘤细胞分析方法,设计并采用标准软光刻工艺制备聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流控芯片(通道高度40μm),并基于该芯片搭建了明暗场叠加成像的轻量化检测系统,通过YOLOv11目标检测网络实现了对腹水肿瘤细胞的高效检测。首先,通过实验测试出最佳染色参数(AO浓度、染色时间),使细胞展现出最大的类间区分度;其次,依据成像效果搭建了轻量化检测系统,在系统中利用微型泵驱动腹水样本流经微流控芯片,实现对单细胞的成像分析;最后,在系统上构建了包含红细胞(RBC)、白细胞(WBC)、人结直肠癌细胞系(HT29,作为肿瘤细胞代理)及正常间皮细胞(MeT-5A)在内的四类细胞图像数据集。实验结果表明:系统在测试集上展现出优异的性能:平均精度均值(mAP)达98.99%,其中目标肿瘤细胞(HT29)的精确度与召回率均高于98.9%,能够实现对腹水样本中低丰度肿瘤细胞的准确识别,具有优异的准确性和运行稳定性。