Исследователи из шведского университета Умео продемонстрировали метод, с помощью которого можно изучать конкретные типы клеток в человеческих органах с микрометрической точностью. Метод может быть использован для выявления ранее нераспознанных изменений в поджелудочной железе, но также может быть использован для изучения других органов и заболеваний человека. Технология может способствовать углубленному пониманию того, как клеточные изменения связаны с различными заболеваниями.

Данные о своем методе шведские ученые опубликовали в журнале Communications Biology.

Исследователи разделили органы с помощью напечатанной на 3D-принтере матрицы, создав части ткани оптимального размера для оптической визуализации с помощью 3D-технологии. Затем эти частички были размечены для визуализации практически любого типа клеток или белка по выбору. Поскольку каждый кусочек ткани органа имеет известные координаты, отдельные 3D-изображения могут быть собраны с помощью компьютера в трехмерный пазл, чтобы сформировать неповрежденный человеческий орган.

Этот метод позволяет создавать трехмерные изображения человеческого органа практически любого размера с высоким разрешением и точностью до микрометра, что меньше частицы пыли. Ранее уже было возможно создавать изображения биологического материала с высоким разрешением с помощью таких технологий, как оптическая проекционная томография и флуоресцентная микроскопия плоскостного освещения, что исследователи использовали и в данном исследовании. Однако проблема заключалась в том, что предыдущие методы не давали возможности маркировать различные типы клеток или белков, которые вы хотите изучить, например, с помощью флуоресцентных антител, когда вы изучаете образцы в больших масштабах, например, целый орган. Именно эту проблему теперь решает новый метод.

Иллюстрация того, как поджелудочная железа может быть разделена на более мелкие части, которые маркируются в зависимости от их специфических типов клеток с помощью окрашенных островков Лангерганса

Научные сотрудники из Умео использовали этот метод для изучения поджелудочной железы человека. Внутри этого органа находятся сотни тысяч клеток, вырабатывающих инсулин, которые называются островками Лангерганса. Эти островки выполняют ключевую функцию в производстве инсулина и, следовательно, являются важным элементом диабета, когда производство инсулина нарушается. Используя этот новый метод, исследователи смогли продемонстрировать ранее нераспознанные особенности анатомии и патологии поджелудочной железы человека, включая области с чрезвычайно высокой плотностью островков. Их результаты могут иметь значение для всех областей – от доклинических до клинических, например, для улучшения протоколов трансплантации островков людям с диабетом или при разработке неинвазивной клинической визуализации для изучения поджелудочной железы у людей с диабетом.

Источник

20.09.2021