Hittills, att undersöka patientvävnadsprover har inneburit att de skärs i tunna skivor för histologisk analys. Detta kan förändras, tack vare en ny färgningsmetod som tagits fram av ett tvärvetenskapligt team från Münchens tekniska universitet (TUM). Detta gör att specialister kan undersöka tredimensionella vävnadsprover med hjälp av nano-CT-systemet som också nyligen utvecklats vid TUM.

Vävnadssektion är ett rutinmässigt förfarande på sjukhus, till exempel, att undersöka tumörer. Det innebär att prover av kroppsvävnad skärs i tunna skivor, sedan färgning dem och undersöka dem under ett mikroskop. Läkare har sökt tekniker för att undersöka hela det tredimensionella vävnadsprovet snarare än bara de enskilda skivorna. En möjlighet är datortomografi (CT) -skanning, en standardmetod som används i dagliga kliniska arbetsflöden.

Än så länge, Det har varit två stora hinder för att förverkliga detta mål. Först, upplösningen för konventionella CT -skannrar är för låg. Dagens mikro- och nano-CT-system är sällan lämpliga för användning i frontlinjemedicin. Vissa erbjuder inte tillräckligt hög upplösning, medan andra förlitar sig på strålning från stora partikelacceleratorer.

Andra, mjukvävnad är notoriskt svår att undersöka med hjälp av CT -utrustning. Prover måste färgas för att göra dem synliga. Fläckar för CT -skanning är ibland mycket giftiga, och de är också extremt tidskrävande att applicera. Ibland, de modifierar vävnaden i en sådan omfattning att ytterligare analys då är omöjlig.

Nu, dock, forskare vid TUM:s München School of BioEngineering (MSB) har löst båda problemen. I november 2017, Prof. Franz Pfeiffer och hans team presenterade ett nano-CT-system som levererar upplösningar på upp till 100 nanometer och är lämpligt för användning i typiska laboratoriemiljöer. I det aktuella numret av den vetenskapliga tidskriften PNAS , det tvärvetenskapliga forskargruppen från fysik, kemi och medicin presenterar också en färgningsmetod för histologisk undersökning med nano-CT.

Med en musnjur, forskarna skapade framgångsrikt 3-D-bilder som matchar informationsgranuliteten i vävnadssektioner. Kärnan i färgningsmetoden ligger eosin, ett standardfärgämne som används vid vävnadsprovtagning som tidigare ansågs olämpligt för CT.

"Vår strategi inkluderade att utveckla en speciell förbehandling så att vi kan använda eosin ändå, "säger kemisten Dr. Madleen Busse. Färgningsmetoden är så tidseffektiv att den även passar dagliga kliniska arbetsflöden." En annan viktig fördel är att det inte finns några problem med att använda etablerade metoder för att undersöka vävnadsprovet efter skanningen, "tillägger Busse.

I nästa steg, forskarna söker undersöka mänskliga vävnadsprover. Dock, CT -histologi är inte inställd på att ersätta konventionella metoder snart. För tillfället, åtminstone, laget ser det nya förfarandet som kompletterande - till exempel ger läkare ytterligare insikter om den tredimensionella distributionen av celler och kärnor. Franz Pfeiffer ser också nya möjligheter här för grundläggande medicinsk forskning. "Vid sidan av diagnostiska applikationer, den icke-destruktiva 3-D-undersökning som möjliggörs av nano-CT kan ge nya insikter om mikroskopiska ursprung till utbredda sjukdomar som cancer. "