用于通过三维图像配准增强单个粒子的干涉检测和表征的方法和系统技术方案

技术编号:43517576 阅读:15 留言:0更新日期:2024-12-03 12:08
本文提供了用于分析与衬底的表面结合的目标粒子的图像的系统和方法。在某些实施例中,本文所描述的系统和方法利用从小粒子的干涉图像中去除背景噪声的技术,从而允许提高单个粒子的检测和/或表征的准确性。如本文所描述的此些技术可以允许在图像内准确地检测大小小于约100nm(例如,小于约50nm;例如,低至20nm)的单个粒子,并且尤其允许利用例如所述单个粒子的对比度来测量所述单个粒子的特性大小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本申请总体上涉及用于分析图像的方法和系统。在某些实施例中,图像是小粒子的基于干涉散射的图像。小粒子可以是细胞外囊泡、外来体、病毒、病毒样粒子或脂质纳米粒子。对图像中小粒子的检测可以用于分类、诊断和/或监测患者的疾病,或为患者选择治疗选项。


技术介绍

1、检测生物靶分子的能力是理解细胞生理学和疾病进展两者的基础,以及用于各种应用,如疾病的早期和快速评估以及疾病诊断。

2、因此,需要提供用于检测和表征生物分子(特别是小生物粒子的经改进的检测)的系统和方法。


技术实现思路

1、本文描述了用于分析与衬底的表面结合的粒子(例如,本文所描述的小粒子和目标粒子)的图像的系统和方法。在某些实施例中,所述系统和方法可以利用从所述粒子的干涉图像中去除背景噪声的技术,这可以提高单个粒子的检测和/或表征的准确性。可以包含仿射变换的此些技术可以允许在图像内准确地检测大小小于约100nm(例如,小于约75nm、小于约50nm、小于约25nm、低至约20nm,包含其中的所有值和子范围)的单个粒子。换句话说,可以检测到的所述单个本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于通过三维(3D)图像配准和背景校正来减少干涉图像中的背景的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中在所述预扫描堆栈中成像的所述传感器芯片表面的所述第一区域包括多个参考粒子,使得所述预扫描堆栈的所述预扫描图像的至少一部分中的每个预扫描图像包括一或多个参考粒子特征。

3.根据权利要求2所述的方法,其中步骤(c)包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其包括:

5.根据权利要求2至4中任一权利要求所述的方法,其中在所述后扫描堆栈中成像的所述传感器芯片表面的所述第二区域包括多个参考粒子,使得所述后扫描堆栈的所述图像的至少一...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于通过三维(3d)图像配准和背景校正来减少干涉图像中的背景的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中在所述预扫描堆栈中成像的所述传感器芯片表面的所述第一区域包括多个参考粒子,使得所述预扫描堆栈的所述预扫描图像的至少一部分中的每个预扫描图像包括一或多个参考粒子特征。

3.根据权利要求2所述的方法,其中步骤(c)包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其包括:

5.根据权利要求2至4中任一权利要求所述的方法,其中在所述后扫描堆栈中成像的所述传感器芯片表面的所述第二区域包括多个参考粒子,使得所述后扫描堆栈的所述图像的至少一部分中的每个图像包括一或多个参考粒子特征。

6.根据权利要求5所述的方法,其中步骤(d)包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其包括:

8.根据权利要求2至7中任一权利要求所述的方法,其中所述参考粒子包括一或多个选自由以下组成的群组的成员:聚苯乙烯珠粒、二氧化硅珠粒、乳胶珠粒和聚苯乙烯硫酸酯珠粒。

9.根据权利要求8所述的方法,其中所述参考粒子的直径为大约2.5微米或更小。

10.根据权利要求2至9中任一权利要求所述的方法,其中所述传感器芯片表面的所述第一区域和所述第二区域中的至少一个包括斑点,所述斑点包括与所述目标粒子结合的一或多种目标结合剂。

11.根据权利要求10所述的方法,其中所述参考粒子在其表面处包括一或多种分子,所述斑点的所述一或多种目标结合剂也与所述一或多种分子结合。

12.根据权利要求10所述的方法,其中所述斑点还包括与所述参考粒子结合的一或多种参考结合剂。

13.根据权利要求10至12中任一权利要求所述的方法,其中所述斑点内的参考粒子的数量在约25至约100个粒子的范围内。

14.根据权利要求2至13中任一权利要求所述的方法,其中步骤(e)包括使用所述聚焦的预扫描图像内的一组所检测到的参考粒子特征和所述聚焦的后扫描图像内的一组所检测到的参考粒子特征来将所述聚焦的预扫描图像和所述聚焦的后扫描图像彼此配准。

15.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中所述传感器芯片表面包括基准标记,并且步骤(e)包括使用所述基准标记进行图像配准。

16.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中步骤(c)包括确定所述预扫描堆栈的所述图像的至少一部分中的每个图像的背景强度变化的量度,并且使用所述背景强度变化的量度来确定所述预扫描焦平面定位。

17.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中步骤(d)包括确定所述后扫描堆栈的所述图像的至少一部分中的每个图像的背景强度变化的量度,并且使用所述背景强度变化的量度来确定所述后扫描焦平面定位。

18.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中步骤(f)包括从所述聚焦的后扫描图像中减去所述聚焦的预扫描图像。

19.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其进一...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·S·弗雷德曼G·G·达布勒S·M·谢尔C·索德L·S·安德森D·A·齐默曼M·阿赫亚尔G·利思戈
申请(专利权)人:非链实验室有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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