À ce jour, l'examen d'échantillons de tissus de patients a nécessité de les découper en fines tranches pour une analyse histologique. Cela pourrait changer, grâce à une nouvelle méthode de coloration conçue par une équipe interdisciplinaire de l'Université technique de Munich (TUM). Cela permet aux spécialistes d'étudier des échantillons de tissus tridimensionnels à l'aide du système nano-CT, également récemment développé au TUM.

La section des tissus est une procédure de routine dans les hôpitaux, par exemple, pour étudier les tumeurs. Il s'agit de découper des échantillons de tissus corporels en fines tranches, puis les colorer et les examiner au microscope. Les professionnels de la santé ont recherché des techniques pour examiner l'ensemble de l'échantillon de tissu tridimensionnel plutôt que simplement les tranches individuelles. Une possibilité est la tomodensitométrie (TDM), une méthode standard utilisée dans les flux de travail cliniques quotidiens.

Jusqu'ici, il y a eu deux obstacles majeurs à la réalisation de cet objectif. D'abord, la résolution des tomodensitomètres conventionnels est trop faible. Les systèmes de micro- et nano-CT d'aujourd'hui sont rarement adaptés à une utilisation en médecine de première ligne. Certains n'offrent pas une résolution suffisamment élevée, tandis que d'autres dépendent du rayonnement des grands accélérateurs de particules.

Seconde, les tissus mous sont notoirement difficiles à examiner à l'aide d'un équipement de tomodensitométrie. Les échantillons doivent être colorés pour les rendre visibles. Les taches de tomodensitométrie sont parfois très toxiques, et ils sont également extrêmement longs à appliquer. A l'heure, ils modifient le tissu à un point tel qu'une analyse plus poussée est alors impossible.

Maintenant, cependant, les scientifiques de l'école de bio-ingénierie (MSB) de TUM à Munich ont résolu les deux problèmes. En novembre 2017, Le professeur Franz Pfeiffer et son équipe ont dévoilé un système nano-CT qui offre des résolutions allant jusqu'à 100 nanomètres et qui convient à une utilisation dans des environnements de laboratoire typiques. Dans le numéro actuel de la revue scientifique PNAS , l'équipe de recherche transversale issue de la physique, la chimie et la médecine présente également une méthode de coloration pour l'examen histologique avec nano-CT.

En utilisant un rein de souris, les scientifiques ont réussi à générer des images 3D qui correspondent à la granularité des informations des coupes de tissus. Au cœur de la méthode de coloration se trouve l'éosine, un colorant standard utilisé dans l'échantillonnage de tissus qui était auparavant considéré comme inapproprié pour la tomodensitométrie.

"Notre approche comprenait le développement d'un pré-traitement spécial afin que nous puissions utiliser l'éosine de toute façon, " explique la chimiste Dr Madleen Busse. La méthode de coloration est si rapide qu'elle est également adaptée aux flux de travail cliniques quotidiens. " Un autre avantage important est qu'il n'y a aucun problème à utiliser des méthodes établies pour examiner l'échantillon de tissu après la numérisation, " ajoute Busse.

A l'étape suivante, les chercheurs cherchent à examiner des échantillons de tissus humains. Cependant, L'histologie CT ne devrait pas remplacer de sitôt les méthodes conventionnelles. Pour le moment, au moins, l'équipe considère la nouvelle procédure comme supplémentaire - par exemple, donnant aux médecins des informations supplémentaires sur la distribution tridimensionnelle des cellules et des noyaux. Franz Pfeiffer y voit également de nouvelles opportunités pour la recherche médicale fondamentale. "A côté des applications de diagnostic, l'examen 3D non destructif permis par la nano-CT pourrait fournir de nouvelles informations sur les origines microscopiques de maladies répandues telles que le cancer. »