현미경과 이미징 분광기의 장점을 결합하여, 언제든지 미세 이미지의 초분광 데이터를 손쉽게 획득할 수 있습니다. 기존의 생물 현미경, 형광 현미경, 입체 현미경, 금속 현미경 등을 개조하여, 일반 현미경을 초분광 현미경으로 간편하게 변환할 수 있습니다.
또한, 고객의 요구에 맞춘 맞춤형 현미경 모델 제작이 가능합니다.
FigSpec® 시리즈 분광 영상 장비는 일반 영상 카메라와 하이퍼스펙트럴 카메라를 통합하여, 샘플 이미지를 신속하게 프리뷰하고 이미지 요구 사항을 만족하면, 하이퍼스펙트럴 카메라를 통해 정밀한 초분광 데이터를 수집합니다. 이를 통해 더욱 효율적이고 정교한 분석이 가능합니다.
<시스템 구성>
- 하이퍼스펙트럴 이미징 분광카메라 (옵션 모델: FS-20 / FS-22/ FS-23)
- 렌즈
- 현미경(제조사 및 모델 자유 선택 가능)
- 응용 소프트웨어(PC용)
<적용 사례>
위암 조직의 하이퍼스펙트럴 탐지
· 위암 조직 마커 및 위암 세포 마커 분석
· 위암 조직과 정상 조직 간의 분광 파생값(스펙트럴 derivative) 비교

하이퍼스펙트럴 기반 위암 진단 절차
1. 병리 조직의 하이퍼스펙트럴 데이터 획득
· 준비된 병리 조직 슬라이드로부터 하이퍼스펙트럴 데이터 수집
2. 소영역 이미지의 분류 및 진단
· 소규모 이미지 샘플 생성
· Trans-CNN-2 모델을 활용한 암 여부 분류
· 암 존재 여부 판단(Y/N)
3. 암 조직 특징 추출
· 분광 특성(Spectral features) 분석
· 비지도 학습(unsupervised clustering)을 통한 조직 군집화
4. 암 조직의 분광 분류
· 암 조직과 정상 조직의 분류
· 2D-CNN-1 네트워크를 이용한 분광 기반 조직 구분
5. 통합 진단 결과 제시
하이퍼스펙트럴 기술 기반 병리 슬라이드의 가상 염색(Virtual Staining)
1. 무염색(unstained) 조직의 하이퍼스펙트럴 의사색(pseudocolor) 이미지
· 하이퍼스펙트럴 카메라로 취득한 무염색 조직의 스펙트럼 데이터를 기반으로 의사색 이미지로 시각화한 결과
· 염색 과정을 거치지 않아도 조직 구조를 식별할 수 있는 기본 정보를 제공
2. 비지도 클러스터링(Unsupervised Clustering)을 이용한 가상 염색(오른쪽 상단)
· A, B, C, D: 서로 다른 클러스터 기반 가상 염색 결과
· 하이퍼스펙트럴 스펙트럼 패턴을 활용하여 조직 유형을 자동으로 분리
· H&E 염색 없이도 세포 구조와 조직 패턴을 표현 가능
3. 비지도 클러스터링 + 스펙트럼 이미지 결합 가상 염색(왼쪽 하단)
· 클러스터링 결과와 분광 정보를 결합하여 더 정교하고 직관적인 가상 염색 이미지를 생성
· 실제 병리 조직 염색(H&E)에 가까운 색 표현 구현 가능
4. 가상 염색 이미지 vs H&E 염색 이미지 비교 (오른쪽 하단)
A: 하이퍼스펙트럴 기반 가상 염색 이미지
B: 실제 H&E(Hematoxylin & Eosin) 염색 이미지
· 두 영상은 세포 구조, 핵 형태, 조직 패턴 등에서 매우 유사한 결과를 보여줌
· 하이퍼스펙트럴 기술이 무염색 조직에서도 H&E 수준의 정보를 제공할 수 있음을 입증
현미경 하이퍼스펙트럴 이미징 기반 피부 흑색종(Skin Melanoma) 식별(상단 이미지)
1. 피부 흑색종 조직의 하이퍼스펙트럴 이미지 및 라벨링
· 상단 3개의 원형 이미지는 하이퍼스펙트럴 현미경으로 촬영한 흑색종 조직이며, 각 파장의 스펙트럼 데이터를 기반으로 시각화된 결과입니다
· 다양한 색상 마스크는 흑색종 세포의 분광적 특징을 반영
· 스펙트럼 패턴의 차이를 활용하여 정상 세포와 악성 세포를 분리·식별 가능
2. 정상 피부 조직 vs 흑색종 조직의 병리학적 비교(하단 이미지)
정상 피부 조직(좌)
· 세포 배열이 규칙적이고 조직 구조가 균일
· 표피와 진피의 경계가 명확하게 유지됨
흑색종 조직(우)
· 비정상적인 세포 밀도 증가 및 불규칙한 세포 형태
· 멜라닌 축적, 구조 왜곡 등 흑색종 특유의 병리적 특징이 확인됨
하이퍼스펙트럼을 이용한 자이언트 판다의 나이 및 건강 상태 평가
1. 자이언트 판다 털의 현미경 이미지 및 스펙트럼(400–1000 nm)
· 좌측 이미지는 자이언트 판다 털을 현미경으로 촬영한 영상이며, 우측 그래프는 400~1000nm 범위에서 측정된 털의 하이퍼스펙트럼 반사 특성을 보여줍니다.
2. 스펙트럼 특징
· 곡선의 색상 차이는 판다 털의 서로 다른 샘플 또는 조건(예: 연령, 건강 상태)에 따른 스펙트럼 변화를 의미함
· 파장대별 반사율 패턴은 털의 구성 성분, 멜라닌 농도, 영양 상태 등에 의해 영향을 받음
· 특히 500~700nm 영역의 반사율 변화는 생체 상태와 높은 상관성을 가지는 핵심 지표로 활용 가능