
DGHM verwendet eine kohärente Lichtquelle (Laser), die die Probe beleuchtet, die aus Zellen und dem Medium besteht, in dem die Zellen suspendiert sind. Das von den Zellen und dem Medium gestreute Licht interferiert miteinander. Das Interferenzmuster wird als digitales Hologramm bezeichnet, das vom Instrument in der Digitalkamera aufgezeichnet wird (Abb. 1). Nach spezieller digitaler Verarbeitung kann eine digitale holographische Mikroskopie (DHGM) rekonstruiert werden (ähnlich wie herkömmliche Hellfeldmikroskopiebilder, mit dem Hauptunterschied, dass sie den Brechungsindex der Probe anzeigt, anstatt die Absorption). Aufgrund der niedrigen Lichtintensität des DHGM-Lasers kann die zelluläre Analyse durchgeführt werden, ohne den Zustand der Zellen zu beeinträchtigen. Durch die Verwendung optimierter numerischer Algorithmen ermöglicht die Kombination von DHGM mit maschinellem Lernen (ML) eine weiterführende Untersuchung des erhaltenen Bildes. Die Analyse extrahiert detaillierte Informationen über Morphologie oder Zellstruktur und ermöglicht die Erkennung der Lebensfähigkeit ohne die Notwendigkeit einer Färbung. Dies ist ein deutlicher Vorteil gegenüber traditionellen Methoden, die nicht nur die Integrität der Probe verändern können, sondern auch zeitaufwendig, fehleranfällig und benutzerabhängig sind.