白血病是一种起源于造血干细胞的血液恶性肿瘤,具有多样的临床亚型。对细胞凋亡的准确评估是白血病研究和治疗评估的重要组成部分,为精确诊断和优化治疗策略提供了基础。包括流式细胞术和免疫荧光在内的传统技术在推动细胞凋亡研究方面发挥了关键作用。然而,它们对染色和抗体标记的依赖使得操作劳动强度大且耗时,并引入了细胞毒性的风险。本研究提出了一种基于细胞节律性的白血病细胞无标记检测策略,通过散射干涉显微镜系统实现,该系统能够使盖玻片反射光与细胞膜散射光之间产生干涉。由细胞骨架牵引、膜耦合和跨膜离子流驱动的纳米级膜位移调节散射强度,这反映在干涉信号中,表现为指示凋亡状态的时间节律模式。使用 Farneback 密集光流算法提取节律模式,而光谱特征则从快照高光谱成像中获得。通过双流神经网络整合这两类特征,从而实现了对多种白血病细胞类型凋亡进程的无标记识别。实验结果表明,在三种凋亡状态(存活、早期凋亡和晚期凋亡)下,对四种白血病细胞系(K562、MEC-1、Jurkat 和 THP-1)的分类准确率高达 95.45%,单细胞检测时间为 160 毫秒。本研究提出了一种利用细胞节律性识别凋亡进程的无标记方法,为白血病研究和临床评估提供了新的范式。