基于散射OCT量化表征组织工程中细胞活性分布的研究

非侵入且无需标记的细胞活性分布检测在组织工程中具有重要意义。本研究利用散射光学相干层析成像(OCT)技术量化表征三维组织模型中的细胞活性分布,提出优化的深度解析(ODR)散射算法以重建细胞/材料的散射对比增强图像,定量分析散射系数与细胞浓度、存活状态的关联性,表征三维组织内的细胞活性分布。多层样本模型实验结果表明,采用ODR散射算法能够提高样本散射成像的灵敏度和深度;人肝癌细胞C3A和人类真皮成纤维细胞负载的水凝胶实验验证了细胞浓度、细胞活性均和散射系数线性相关,皮尔逊相关系数分别为0.920 7和0.991 3,表明可用散射系数量化表征水凝胶支架中的细胞浓度和细胞存活状态。基于ODR的散射OCT可以无损无标记检测组织工程支架中的细胞活性分布,可对载细胞支架的细胞活性分布开展长期研究,有望成为疾病模型构建、药物筛选和细胞治疗的监测工具。