El Laboratorio de Imágenes Biofotónicas del Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzada ha desarrollado técnicas de imágenes que investigan los tejidos sin usar ninguna tinción o etiquetas. Los investigadores crearon un sistema único que utiliza una fuente láser que puede capturar más información sobre un tejido en comparación con el tejido tradicionaltécnicas de imagen. Ese sistema proporciona una mejor visualización de las vesículas extracelulares, pequeños paquetes que se sabe que aumentan en número y se asocian con el cáncer, particularmente en relación con las células de cáncer de mama.
"Podemos adquirir información sobre la estructura y el metabolismo del tejido vivo. El sistema de imágenes nos permite capturar toda esta información simultáneamente, lo que nos permite ver muchos más detalles sobre el tejido, las células y sus funciones que las formas actuales deimágenes ", dijo el Dr. Stephen Boppart, profesor de ingeniería de Abel Bliss con citas en ingeniería eléctrica e informática y bioingeniería en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, quien dirige el Laboratorio de imágenes biofotónicas, y también es médico.
El artículo "Visualización y caracterización sin etiqueta de vesículas extracelulares en cáncer de mama" se publicó en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias y resaltado en la portada de la revista.
"Las células usan estas vesículas extracelulares para comunicarse entre sí, incluso en condiciones normales. Las células tumorales alterarán estas vesículas extracelulares y liberarán más en todo el cuerpo. Por esta razón, tienen el potencial de usarse como marcadores para la progresión del cáncer", Dijo Boppart.
Las técnicas de visualización tradicionales dependen del uso de etiquetas, lo que implica mucho esfuerzo y puede inutilizar el tejido para una investigación adicional. "Nuestra contribución clave es que podemos visualizar estas vesículas en los tejidos vivos sin perturbar los tejidos o usar cualquieretiquetas. Podemos ver cómo estas vesículas interactúan entre sí y con los tumores ", dijo Sixian You, un asistente de investigación de posgrado en bioingeniería en el laboratorio de Boppart que es el primer autor del artículo.
La técnica utilizada por el laboratorio implica el uso de pulsos láser ultracortos que interactúan con las muestras de tejido.
"Hay dos mecanismos involucrados en la formación de imágenes", dijo. "Algunos de los componentes del tejido emiten diferentes tipos de fluorescencia que vienen en diferentes colores. El otro mecanismo involucra estructuras moleculares que cuando se alinean de cierta manera, le dará unconjunto de colores completamente diferente "
Los investigadores también han comenzado a caracterizar los contenidos de las vesículas usando esta técnica.
"Hemos encontrado que las vesículas que tienen concentraciones más altas de moléculas de NADPH están altamente correlacionadas con la agresividad del tumor, y a menudo se localizan alrededor de los vasos. Al caracterizar las vesículas, tenemos una buena oportunidad para detectar cambios cancerosos en una etapa anterior".Tu dijiste.
Se publicó un segundo artículo, "Diagnóstico intraoperatorio en tiempo real por histología virtual multiphoton impulsada por redes neuronales profundas" Oncología de precisión y busca combinar la imagen sin etiquetas con técnicas de aprendizaje profundo.
Actualmente, cuando los cirujanos extirpan los tumores de los pacientes, analizan las muestras de tejido de los márgenes del tumor para asegurarse de que se haya eliminado todo el tejido canceroso. Desafortunadamente, los laboratorios de patología que analizan las muestras pueden demorar algunos díascompletar su análisis
"Estamos tratando de utilizar la técnica sin etiquetas para observar el tejido de inmediato en la sala de cirugía", dijo. "Después de obtener las imágenes, utilizamos el aprendizaje profundo, que puede usarse para diferenciar entre canceroso y normaltejido mamario."
"Esperamos que esta técnica se utilice para el diagnóstico médico y más aplicaciones clínicas. Las técnicas actuales son útiles pero obsoletas y requieren mucho tiempo. Creemos que hay mucha información nueva que podemos obtener de esta tecnología".Dijo Boppart.
"El sistema en sí es algo costoso, pero no muy diferente de otros microscopios de alta gama actualmente en uso, y los costos deberían reducirse en unos pocos años a medida que la tecnología láser madure", dijo Boppart.si desea imágenes de alta resolución, debe enfocarse en áreas más pequeñas. Sin embargo, cuando miramos las áreas más pequeñas, aún podemos obtener una imagen adecuada de lo que está sucediendo en el tejido ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas . Original escrito por Ananya Sen. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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