Исследователи представили новый мультипараметрический подход для анализа высокоразрешающих изображений поляризационной генерации второй гармоники (pSHG) с целью идентификации выровненных коллагеновых пучков в гистологических образцах рака молочной железы человека. Метод вводит новый оптический биомаркер — Поляризационную Асимметрию (PA), который количественно оценивает супрамолекулярную организацию коллагена без опоры на предполагаемые модели симметрии.
Новый биомаркер PA сравнивался с угловым фазовым сдвигом (ϕ₀) pSHG-кривых и компонентом |χyyy| тензора восприимчивости второго порядка, полученным из подгонки pSHG-данных к модели тригональной симметрии. Высокие значения PA, |χyyy| и вариации ϕ₀ на микрометрическом масштабе последовательно детектировали присутствие выровненных коллагеновых пучков, что указывает на корреляцию со структурным ремоделированием внеклеточного матрикса на субмикрометрическом уровне.
Результаты показывают, что структурные изменения коллагена могут влиять на механические свойства ткани. Валидация на ткани роговицы человека, характеризующейся хорошо известной архитектурой коллагена и биомеханикой, подтвердила надежность и применимость подхода для детекции диагностически значимых коллагеновых сигнатур при раке и других богатых коллагеном тканях.
Данный метод открывает новые возможности для неинвазивной диагностики структурных изменений внеклеточного матрикса при раке молочной железы. Способность количественно оценивать организацию коллагена без использования предполагаемых моделей делает этот подход потенциально ценным инструментом для улучшения диагностики и понимания прогрессирования опухоли через изменения стромального микроокружения.