DHM verwendet eine kohärente Lichtquelle (Laser), die die aus Zellen bestehende Probe und das Medium, in dem die Zellen suspendiert sind, beleuchtet. Das von den Zellen und dem Medium gestreute Licht stört sich gegenseitig. Das Interferenzmuster wird als digitales Hologramm bezeichnet, das vom Instrument in der Digitalkamera aufgezeichnet wird (Abb.1). Nach einer spezifischen digitalen Bearbeitung kann eine digitale holographische Mikroskopie (DHM) rekonstruiert werden (wie herkömmliche Hellfeldmikroskopie-Bilder, mit dem Hauptunterschied, dass sie den Brechungsindex der Probe anstelle der Absorption anzeigen). Aufgrund der geringen Lichtintensität des DHM-Lasers kann die zelluläre Analyse durchgeführt werden, ohne den Status der Zellen zu beeinflussen. Durch die Verwendung optimierter numerischer Algorithmen ermöglicht die Kombination von DHM mit maschinellem Lernen (ML) eine weitere Untersuchung des erhaltenen Bildes. Die "intelligente" Analyse extrahiert detaillierte Informationen über die Morphologie oder die Zellstruktur und ermöglicht so die Erkennung der Lebensfähigkeit, ohne dass eine Färbung erforderlich ist. Dies ist ein deutlicher Vorteil gegenüber herkömmlichen Methoden, die nicht nur das Potenzial haben, die Probenintegrität zu verändern, sondern auch zeitaufwändig, fehleranfällig und variabel innerhalb des Benutzers sein können.
