恶性和健康的细胞显示特征分形图案

一种新方法使希望能够更快，更可靠地确定癌细胞类型的方法。来自斯图加特的Max Planck智能系统研究所和海德堡大学的科学家发现，使用分形几何形状可以非常精确地表征细胞。该理论描述了整个结构细节类似于其较大轮廓的物体。癌细胞不能调节它们的生长，并因此是它们的形状，有效地作为健康细胞。因此，细胞的特定分形几何形状成为细胞类型的标志物。使用该数学方法结合复杂的图像识别，可以在细胞中建立癌症的进展。研究人员研究了不同肿瘤细胞表面上的结构细节的统计分布，因此能够比使用常规免疫学方法时更精确地鉴定癌细胞。此外，它们能够区分不同的肿瘤。

分形的概念在不到40年前介绍;然而，分形结构始于高雅。蕨类植物，Romanesco西兰花和海岸线的叶子都遵循一种模式，其中几何和地形特征在越来越放大时重复。细胞表面上的过度和突起也显示出这样的“自相似”模式。

该团队与Joachim Spatz，斯图加特Max Planck智能系统智能系统和海德堡大学教授的主任，现在发现了肿瘤细胞和健康的细胞可以识别使用分形几何。

科学家们放大了人类胰腺肿瘤细胞的轮廓，并分析了它们的物理不规则性。然后他们计算了分形维度，衡量标准统计分布细胞轮廓的违规行为。癌细胞显示比健康细胞更大程度的变性，因为肿瘤的混沌生长导致细胞表面上不同尺寸的非常不规则的凸起。然而，不仅分形维数表明研究人员存在肿瘤细胞的存在，它也可用于确定它属于其属于其属于其所属的两种不同的恶性胰腺肿瘤细胞中的97％的准确性。“这是一种更准确和更快的方法，用于确定癌细胞类型而不是既定程序，”Joachim Spatz说。

确定癌细胞类型仍然是一个不确定和耗时的任务

迄今为止，癌细胞并且在使用特异性抗体和生物标志物染色的提取的活组织检查样品中鉴定了身体中的原产地的原产地。然而，这种染色方法存在缺点：需要众多单独的单个步骤，昂贵的抗体，使其昂贵且耗时。此外，主要使用的污渍使得区分细胞中的微小差异更加困难。因此，癌症仅在85％的样品中正确诊断出来。

使用分形几何形状，Joachim Spatz的团队能够更可靠地识别癌症细胞。通过这种方法，可以在显微镜下进行细胞而不需要特别制备。在反射干扰对比显微镜（RICM）中，该团队能够研究细胞轮廓的细节。虽然传统的明亮场显微镜从下面照射样品，但基于斯图加特的科学家使用的显微镜​​测量光线上的光的反射。这根据光线是否直接落在细胞上或首先达到含水细胞培养基然后进行细胞来不同。反射光允许研究甚至的微小结构细胞表面。

“分析细胞表面的分形几何形状对临床诊断有巨大潜力，”斯帕茨说。科学家们正在研究可能的临床应用。它们正在研究不同的恶性细胞系和原代细胞，即直接从人体器官采集的细胞，与肿瘤细胞系相反，具有有限的培养寿命。“我们的下一步是寻求与诊所的合作，以便直接在相关组织样本上测试该方法，”Joachim Spatz解释说。

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