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Un microscope 3D à grande vitesse peut voir les détails cellulaires en temps réel dans les tissus vivants pour guider la chirurgie, accélérer les analyses de tissus et améliorer les traitements

Pour de nombreuses procédures médicales, en particulier la chirurgie et le dépistage du most cancers, il est courant que les médecins effectuent une biopsie, en découpant de petits morceaux de tissu pour pouvoir les examiner de plus près au microscope. “La façon dont les échantillons de biopsie sont traités n’a pas changé depuis 100 ans, ils sont découpés, fixés, intégrés, tranchés, colorés avec des colorants, positionnés sur une lame de verre et visualisés par un pathologiste à l’aide d’un straightforward microscope. explique Elizabeth Hillman, professeur de génie biomédical et de radiologie à l’Université de Columbia et auteur principal de l’étude.

“Une telle technologie pourrait donner à un médecin des informations en temps réel sur le variety de tissu qu’il take a look at sans attendre longtemps”, explique-t-elle. “Cette réponse instantanée leur permettrait de prendre des décisions éclairées sur la meilleure façon de découper une tumeur et de s’assurer qu’il n’en reste aucune.”

a déclaré Hillman.

Ces microscopes nécessitent également généralement l’injection d’un colorant fluorescent au affected person, ce qui prend du temps et peut limiter leur utilisation pour certains people.

des poissons et des vole pour voir remark les neurones de leur cerveau et de leur corps s’activent lorsqu’ils bougent

“L’un des premiers tissus que nous avons examinés était un rein de souris frais, et nous avons été stupéfaits de voir des structures magnifiques qui ressemblaient beaucoup à ce que vous obtenez avec l’histologie regular”, déclare Kripa Patel, récemment diplômée d’un doctorat du laboratoire Hillman et auteur principal. de l’étude. “Additionally significant encore, nous n’avons ajouté aucun colorant à la souris – tout ce que nous avons vu était une fluorescence naturelle dans le tissu qui est généralement trop faible pour être vue. Notre microscope est si efficace que nous pouvions bien voir ces signaux faibles. scannant différentes zones du tissu comme si nous tenions une lampe de poche.”

Alors qu’elle “se promenait”, Patel pouvait même assembler les volumes acquis et transformer les données en grandes représentations 3D du tissu qu’un pathologiste pourrait examiner comme s’il s’agissait d’une boîte pleine de lames d’histologie.

“C’était quelque selected auquel je ne m’attendais pas – que je pouvais réellement regarder des constructions en 3D sous différents angles”, explique la collaboratrice Dr Shana Coley, pathologiste rénale au Columbia College Professional medical Middle qui a collaboré étroitement à l’étude. “Nous avons trouvé de nombreux exemples où nous n’aurions pas pu identifier une structure à partir d’une coupe 2D sur une lame d’histologie, mais en 3D nous pouvions clairement voir sa forme. En pathologie rénale en particulier, où nous travaillons régulièrement avec des quantités très limitées de tissus, in addition nous pouvons tirer d’informations de l’échantillon, mieux c’est pour fournir des soins additionally efficaces aux individuals.”

L’équipe a également réalisé qu’en imageant les tissus alors qu’ils sont vivants dans le corps, ils pourraient obtenir encore as well as d’informations qu’à partir de biopsies excisées sans vie. puis le laisser refluer).

même pour répondre à des concerns simples telles que” de quel tissu s’agit-il ?” ou pour naviguer autour de nerfs précieux.

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et surtout que nous n’avons presque jamais eu besoin d’ajouter de colorants ou de colorants pour voir des structures que les pathologistes peuvent reconnaître.”

mettant le pouvoir de l’histologie et de la prise de décision en temps réel entre les mains du chirurgien.

Le financement de ce travail a été fourni par le Columbia-Coulter Translational Research Partnership et le programme Coulter Basis Early Job à l’EMCH  l’initiative Brain des Nationwide Institutes of Health and fitness accorde U01NS09429, UF1NS108213 à EMCH et U19NS104649 à Costa  NCI accorde U01CA236554 à EMCH et Brenner  la National Science Foundation NSF-GRFP DGE — 1644869 à KBP, IGERT 0801530 à VV et Job CBET-0954796 à EMCH  la Simons Foundation Collaboration on the International Mind 542951 à EMCH le ministère de la Défense MURI W911NF-12-1-0594 à EMCH  et le Kavli Institute for Brain Science à EMCH

Les auteurs de cette étude pourraient bénéficier financièrement du développement professional de cette technologie.