Используя сочетание усовершенствованной визуализации с помощью микроскопа и компьютерного анализа, новый метод может дать патологам и исследователям точную информацию без использования химических пятен или красителей. Под руководством Рохита Бхаргавы, профессора биоинженерии и члена Института передовых наук и технологий им. Бекмана, исследователи опубликовали свои выводы в журнале Technology.«Любой образец может быть проанализирован на предмет желаемых пятен без материальных затрат, времени или усилий, при этом драгоценные ткани останутся нетронутыми для последующего анализа», — сказал Бхаргава.
Для изучения образцов тканей врачи и исследователи используют пятна или красители, которые прилипают к определенной структуре или молекуле, которые они ищут. Окрашивание может быть долгим и сложным процессом, а добавленные химические вещества могут повредить клетки.
Врачи также должны выбрать, на что нужно тестировать, потому что не всегда можно получить несколько образцов для нескольких пятен из одной биопсии.В новом усовершенствованном методе инфракрасной визуализации не используются химические пятна, вместо этого используется сканирование образца инфракрасным светом для непосредственного измерения химического состава клеток. Затем компьютер преобразует спектральную информацию, полученную с микроскопа, в образцы химического окрашивания, без шума или суеты, связанных с нанесением красителей на клетки.
«Мы полагаемся на химию, чтобы генерировать основную истину и действуем как« руководитель »для алгоритма контролируемого обучения», — сказал Дэвид Майерих, первый автор исследования. Майерих был научным сотрудником Института Бекмана, а сейчас является профессором Хьюстонского университета. «Одним из узких мест в автоматизированной патологии является обширная обработка, которая должна применяться к окрашенным изображениям, чтобы исправить артефакты и несоответствия окрашивания.
Возможность равномерно наносить пятна на несколько образцов может сделать эти этапы начальной обработки изображений значительно проще и надежнее».Исследователи воспроизвели широкий спектр молекулярных пятен, выделив с помощью вычислений спектры конкретных молекул. Это позволяет пользователю просто настроиться на требуемое пятно для любого необходимого количества различных пятен — и все это без повреждения исходного образца ткани, который затем можно использовать для других тестов.
«Этот подход обещает оказать немедленное и долгосрочное влияние на превращение патологии в комплексную молекулярную науку — как в исследованиях, так и в клинической практике», — сказал Бхаргава.