Istraživači gledaju u opasne krvne ugruške optičkim čišćenjem

Nevjerovatan način čišćenje jetre (Lipanj 2019).

Anonim

Nova tehnika koja čini krvne ugrušake optički jasno omogućuje znanstvenicima korištenje moćnih optičkih mikroskopskih tehnika za proučavanje 3-D strukture opasnih ugrušaka po prvi put. Iako krvni ugrušci prestanu krvariti nakon ozljeda, ugrušci koji blokiraju protok krvi mogu uzrokovati udarce i srčane udarce.

Novi pristup mogao bi omogućiti korištenje naprednih tehnika svjetlosne mikroskopije kao što je konfokalna mikroskopija kako bi se povezali klinički simptomi s 3-D strukturom ugrušaka od pacijenata. Uobičajeno je da kardiolozi odstranjuju krvne ugruške koji blokiraju arterije ljudi koji su doživjeli srčani udar ili moždani udar.

"Možemo potencijalno analizirati strukturu ugrušaka od pacijenta i pokušati shvatiti zašto je postao takav problem", rekao je John W. Weisel s Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Pennsylvaniji. "Detaljnije razumijevanje raznih ugrušaka moglo bi otkriti zašto se mogu razbiti komadi određenih ugrušaka, što dovodi do potencijalnih smrtonosnih komplikacija. Konačno, to znanje može dovesti do boljeg tretmana ili načina sprječavanja stvaranja ozljeda."

U časopisu The Optical Society (OSA) časopis Biomedical Optics Express, suradnička grupa iz Weiselovog laboratorija i laboratorija Marka Albera iz Kalifornijskog sveučilišta, Riverside i Jeremiah Zartman sa Sveučilišta Notre Dame izvjestili su metodu optičkog čišćenja koja omogućuje mikroskopski snimanje do 1 milimetra u ugrušak, značajno poboljšanje u odnosu na približno 0, 02 milimetara bez upotrebe optičkog čišćenja. Testirali su novi pristup na ugrušcima koji su bili oko 5 milimetara u promjeru i 1 mm debljine formirani izvan tijela pomoću miša i ljudske krvi.

"Heme koji sadrži željezo, koji je u crvenim krvnim stanicama, čini grčevima vrlo teško optički slikati", rekao je Zartman. "Naša metoda, nazvana cClot, djelotvorna je pri uklanjanju hema i čišćenja cijelog ugruška bez promjene njegove 3-D strukture."

Vidjeti kroz gusto tkivo

Debelo tkivo je teško zamisliti s optičkim tehnikama jer upija ili raspršuje svjetlost. Za tehnike koje koriste fluorescentne sonde za označavanje stanica i tkiva, to znači da laserska svjetlost koja je potrebna da uzbudi fluorescenciju ne može doprijeti duboko u tkivo, a fluorescencija se apsorbira prije nego što dosegne kameru. Iako optički sredstva za uklanjanje mogu ukloniti svjetlosno raspršujuće molekule iz tkiva, postojeći agensi nisu optimizirani za uklanjanje hema i ne rade za guste, čvrsto zapakirane strukture koje čine krvne ugruške.

Da bi razvili novu tehniku ​​optičkog čišćenja, istraživači su promijenili sastav optičkog čišćenja poznatog pod nazivom CUBIC. Nakon mnogo pokušaja i pogreške, stvorili su sredstvo za uklanjanje koje nisu mijenjale oblik crvenih krvnih zrnaca krvi i bile su dovoljno učinkovite da bi se ugrušio u manje od jednog dana. Istraživači su također testirali razne fluorescentne sonde kako bi identificirali one koji bi mogli prodrijeti u ugrušak.

Istraživači su ispitivali ugruške koji su ugovarali, što pomaže u obliku čvrstog brtvila koji zaustavlja krvarenje. "Korištenjem tehnike optičkog čišćenja uspjeli smo pogledati unutar ugruška i ispitati strukturu", rekao je Weisel. "Otkrili smo da se tijekom kontrakcije crvene krvne stanice mijenjaju od normalnog oblika biconcave u poliedarski i vrlo su čvrsto upakirane jedna na drugu, ali zapravo se ne mijenjaju u volumenu. To je nešto što prije nismo znali i da možemo sada detaljnije proučite. "

Pristup visokom propuštenju

Istraživači sada traže načine za postizanje bržeg optičkog čišćenja i analize slike. To bi moglo dopustiti novu tehniku ​​optičkog čišćenja da se koristi s visokokvalitetnim pristupima koji ispituju učinke stotina različitih lijekova na proces zgrušavanja ili kontrakciju ugruška, na primjer. Tehnika optičkog čišćenja omogućit će brzo snimanje niza ugrušaka prije i poslije tretmana.

Istraživači također rade na testiranju metode s ugrušcima uklonjenim iz pacijenata. Oni žele prikupiti informacije koje se mogu koristiti za izradu računskih modela strukture i svojstava koja bi se jednog dana mogli koristiti za predviđanje rizika povezanih s određenim tipovima ugrušaka, na primjer.

"Ne znamo koje vrste ultrastrukturnih potpisa mogu biti identificirane u 3D primjercima", rekao je Zartman. "To je područje koje nije istraženo, a naša metoda optičkog čišćenja mogla bi omogućiti proučavanje raznih vrsta trodimenzionalnih struktura kako bi vidjeli ima li nešto što pruža nove ili različite informacije od trenutnih dijagnostičkih tehnika".

menu
menu