研究人员发明了一种新的显微镜技术，利用磁场和偏振光来做定量检测，能更快、更客观地查出血液中的疟疾。疟疾由蚊子传播的疟原虫引起，每年感染全球超过2亿人，导致60多万人死亡。现在急需更快、更客观的检测方式来改善诊断、指导治疗并实现大规模筛查，尤其是在资源匮乏的环境中。
“我们的方法不需要专家解读，也不用给样本染色或做化学处理，这样检测更容易上手，操作也更容易保持一致，”来自肯尼亚基里尼亚加大学的研究员Dickson Mwenda Kinyua表示，他与剑桥大学Pietro Cicuta的研究团队合作完成了这项工作。“这样做能更早发现病情、做出更好的治疗决定，最终帮助改善健康。”
在《生物医学光学快报》杂志上，研究人员描述了这种新的检测技术，该技术利用了疟原虫在红细胞内自然产生的晶体——疟色素晶体的独特性质。实验室测试显示，在感染疟疾的样本中，该方法能检测并定量分析疟疾相关信号。
"我们的方法不仅能够观察疟疾，还能实现更精确的测量，并可能绘制出其在样本中的位置，"Kinyua说。"这些定量信息在实验室和医院中可能非常有用，能提供更快速、更一致、更灵敏的诊断。同时，它还可能让自动化诊断方法的开发成为可能。"
磁光疟疾检测
尽管显微镜已广泛用于疟疾检测，但通常需要花时间制备样本，而且结果不一定清楚。
为使显微镜更客观且易于使用，研究人员利用了疟原虫在消化红细胞内血红蛋白时产生的疟色素晶体。这些晶体有磁各向异性和光学二向色性，也就是说它们会在磁场中自动排好队，根据方向不同对光的反应也不一样。
“早期的磁光方法通常只给出样品的整体情况，这可能会掩盖重要细节，”Kinyua说道。“用我们的方法，不仅能测出信号多强，还能精确定位它在样品里的哪个位置。这一切全靠一些简单又容易搞到的部件完成。”
新方法涉及将血液样本置于偏振显微镜下，然后施加可控磁场。磁场让样品里的疟色素晶体旋转并沿特定方向排列，改变了它们和偏振光的相互作用，让图像亮度和对比度出现能测出来的变化。
随后，研究人员用了比率强度分析——比较磁排列前后的图像亮度——再结合阈值分割来测量磁光信号。这样一来，就能把信号强度和疟色素浓度挂钩，得到定量的数据。
血液样本检测
研究人员测试了这种方法：他们一边施加磁场，一边用偏振显微镜对含有和不含疟原虫的血液样本成像。结果发现，信号和疟色素的含量呈线性关系，说明这个方法可以可靠地检测并量化疟疾信号。
接下来，研究团队计划从可控的实验室实验转向临床试验。他们会在更多不同类型的患者样本上测试这个系统，并直接拿它的表现和标准诊断方法做对比。他们还在努力让系统变得更简单、更快、更好用。他们还希望把系统和图像分析、机器学习结合起来，减少对专家分析的依赖，让结果更稳定一致。
更多信息： Dickson Kinyua 等人，《用于疟疾诊断的血液疟色素定量成像的磁光显微镜平台》，发表于《Biomedical Optics Express》（2026年）。DOI: 10.1364/boe.586641
来源：Optica
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