Polscy naukowcy opracowują nową metodę obrazowania i pomiarów mikroskopowych, umożliwiającą szybsze badanie tkanek i komórek. Dzięki niej analizy histopatologiczne będą trwały nawet kilka razy krócej.

Nową metodę obrazowania i pomiarów mikroskopowych, umożliwiającą szybsze badanie tkanek i komórek, opracowują polscy naukowcy. Dzięki niej analizy histopatologiczne będą trwały nawet kilka razy krócej, bo nie będzie konieczne np. barwienie próbek. Łatwiej będzie też badać wpływ nowych leków na komórki.

"W histopatologii tkankę pobraną z organizmu - np. za pomocą biopsji - musimy najpierw pociąć, później utrwalić i zabarwić odpowiednimi odczynnikami" - opisuje prof. Małgorzata Kujawińska. Tak długi proces sprawia, że zbadanie histopatologiczne jednej próbki może trwać nawet kilka dni.

Zespół prof. Kujawińskiej z Instytutu Mikromechaniki i Fotoniki Politechniki Warszawskiej pracuje nad nowym typem mikroskopu – tomograficznym mikroskopem fazowym. Urządzenie to może odciążyć lekarzy histopatologów, umożliwiając automatyzację pomiaru skrawka tkanki bez jego wcześniejszego barwienia. Cały proces pomiarowy będzie szybszy, prostszy i tańszy. "Na razie trudno powiedzieć, na ile nowa metoda skróci czas badania. To zależy od typu tkanki, ale sądzę, że proces będzie skrócony co najmniej kilka razy, a może nawet więcej" - wyjaśnia prof. Kujawińska.

Przy zastosowaniu tradycyjnego mikroskopu biologicznego najlepszą metodą na dokładne zbadanie próbki jest wcześniejsze utrwalanie w parafinie i zabarwienie pobranego preparatu. W wyniku barwienia różne struktury tkanki w różny sposób absorbują światło, a barwny obraz oglądany w mikroskopie interpretowany jest przez lekarza.

"My mówimy: zróbmy prawie to samo, ale pomijając proces barwienia czy wprowadzania znaczników. Do tego właśnie potrzebujemy naszego tomograficznego mikroskopu fazowego. Obejdziemy się w nim bez potrzeby znacznikowania preparatów" - wyjaśnia prof. Kujawińska. "Jeżeli mamy oryginalną strukturę tkanki, to w różnych jej miejscach będziemy mieli charakterystyczny dla niej rozkład współczynnika załamania światła. Nasz tomograficzny mikroskop fazowy będzie analizował ilościowo właśnie współczynnik załamania światła w tej strukturze" - opisuje.

Badacze otrzymują w ten sposób obraz reprezentujący dokładne wartości współczynnika załamania. Ponieważ każdej wartości liczbowej można będzie przypisać barwę, to dane dadzą się też zwizualizować, a wiec wirtualnie zabarwić uzyskane obrazy. "Przewagą mikroskopu tomograficznego jest to, że jeżeli mamy grupę komórek czy grubszą tkankę, to taką strukturę możemy zwizualizować trójwymiarowo, gdyż układ mierzy trójwymiarowy rozkład współczynnika załamania światła w tej mikrostrukturze" - opisuje badaczka.

W swoim projekcie naukowcy z Politechniki Warszawskiej proponują dwie wersje urządzenia: dla próbek pobranych - niezmiennych w czasie oraz dla hodowanych komórek, poddawanych wpływowi np. nowych leków. "Wtedy nasza metoda przyspieszy proces badania wpływu leku na dany typ komórki, albo na tkanki. Dzięki temu przyspieszony zostanie proces opracowywania nowych leków" - wyjaśnia prof. Kujawińska.

Z drugiej strony nowe urządzenie przyda się też w tzw. fabrykach tkanek, pozwalając na monitorowanie hodowli i rozrostu tkanek dla różnych zastosowań, np. ortopedycznych, kardiologicznych. "Na świecie liczba takich "fabryk" szybko rośnie i brakuje w nich narzędzia kontrolującego procesy "wytwarzania" struktur biologicznych" - podkreśla badaczka. Może ono też znaleźć zastosowanie w naukowych badaniach podstawowych procesów zachodzących w strukturach biologicznych. Już teraz - jak zaznacza prof. Kujawińska - zainteresowanie tego typu narzędziem w instytucjach badawczych jest bardzo duże.

Prace są prowadzone w ramach grantu Fundacji na rzecz Nauki Polskiej w programie TEAM-TECH, a na przygotowanie swojej metody naukowcy mają trzy lata. Po upływie tego czasu urządzenie ma być gotowe do seryjnej produkcji.

Źródło: PAP - Nauka w Polsce