Технология визуализации ткани позволяет выполнять диагностику в реальном времени

Новая микроскопическая система способна визуализировать живую ткань в реальном времени и в молекулярной детализации без применения каких-либо химических веществ или красителей. Технология получила название синхронной безметочной автофлуоресцентной мультигармонической микроскопии (simultaneous label-free autofluorescence multi-harmonic microscopy, SLAM).

Система использует точно заданные импульсы света для одновременного изображения с несколькими длинами волн. Это позволяет ученым наблюдать параллельные процессы в клетках и тканях и может предоставить изучающим рак новый инструмент для отслеживания прогрессирования опухоли и новую технологию для лабораторных исследований тканей и диагностики.

Ученые из Университета штата Иллинойс в Урбана-Шампейн (Урбана, Иллинойс, США) разработали оптическую платформу для визуализации, которая выполняет синхронную безметочную автофлуоресцентную мультигармоническую микроскопию с быстрым детектированием никотинамидадениндинуклеотида (NADH) с помощью трехфотонной флуоресценции (3PAF), а также одновременно и эффективно получает автофлуоресценцию на основании двухфотонной автофлуоресценции (2PAF), в сочетании с нецентросимметричными структурами генерации второй гармоники (SHG) и межфазными характеристиками генерации третьей гармоники (THG ).

Команда обнаружила, что клетки вблизи опухолей молочной железы у крыс имеют различия в метаболизме и морфологии, что указывает на то, что эти клетки были затронуты раком. Кроме того, наблюдались окружающие ткани, создающие структурную базу для поддержки опухоли, в частности коллаген и кровеносные сосуды. Также была отмечена связь между опухолевыми клетками и окружающими клетками в форме пузырьков, крошечными транспортными комплексами, высвобождаемыми клетками и поглощаемыми другими клетками. Авторы пришли к выводу, что они продемонстрировали универсальность и эффективность SLAM-микроскопии для отслеживания клеточных явлений in vivo, что является важным достижением в области интравитальной микроскопии без использования меток.

Стивен А. Боппарт (Stephen A. Boppart), старший автор исследования, доктор медицины, профессор и заведующий лабораторией биофотоники, сказал: “Мы надеемся, что развитие подобных методов микроскопии способно изменить способ обнаружения, визуализации и мониторинга заболеваний, что приведет к улучшению диагностики, лечения и результатов”. Исследование было опубликовано 29 мая 2018 года в журнале Nature Communications.

Ссылки по теме:
University of Illinois at Urbana-Champaign