La patología 3D se está explorando como una alternativa a la histología tradicional basada en diapositivas porque puede proporcionar información tridimensional detallada sobre las estructuras patológicas y las interacciones celulares sin alterar el tejido. Este enfoque permite analizar estructuras de tejido complejas en 3D y obtener imágenes de tejidos gruesos, lo que no es posible con los métodos basados ​​en diapositivas.

Los investigadores utilizaron su microscopio mejorado de lámina de luz abierta para capturar imágenes de muestras clínicas densamente etiquetadas, lo que muestra su potencial para patología 3D no destructiva. Kevin W. Bishop de la Universidad de Washington detallará el trabajo en el Congreso Optica Biophotonics que se llevará a cabo en Fort Lauderdale, Florida, del 7 al 10 de abril de 2024. La presentación de Bishop está programada para el martes 9 de abril de 13:45 a 14:00 EDT. .

Para determinadas enfermedades, como el cáncer de próstata, puede resultar complicado determinar qué pacientes necesitan un tratamiento agresivo y cuáles no. En última instancia, la información 3D podría ayudar a los médicos a determinar mejor el mejor curso de tratamiento para cada paciente.

La microscopía de lámina de luz abierta se utiliza para adquirir rápidamente imágenes en 3D de tejidos marcados con fluorescencia que han sido tratados de una manera que los hace transparentes o translúcidos. La configuración típica utiliza una fina lámina de luz fija para iluminar y obtener imágenes de la muestra desde abajo, de forma muy parecida a un escáner de documentos de superficie plana. Esto permite obtener imágenes de alta resolución de áreas grandes a velocidades mucho más rápidas que las posibles con otros métodos de imágenes 3D (por ejemplo, microscopía confocal).

Aunque se pueden utilizar muchos tipos de etiquetas con esta técnica de microscopía, las muestras de patología 3D suelen utilizar tintes que imitan la tinción con hematoxilina y eosina (H&E) utilizada en los portaobjetos de histología tradicionales. Debido a que este tipo de tinción es mucho más densa que las tinciones altamente específicas, la capacidad de corte óptico del microscopio (su capacidad para visualizar un corte fino dentro de una muestra 3D) se vuelve clave para lograr una buena calidad de imagen.

Aunque es posible realizar un mejor seccionamiento mediante el uso de una apertura numérica de iluminación más alta, esto crea una profundidad de enfoque más corta que reduce el campo de visión utilizable del sistema. Para superar este desafío, los investigadores desarrollaron un nuevo microscopio de lámina de luz abierto que incorpora un brazo de iluminación de barrido axial.

En comparación con su diseño de microscopio anterior con una lámina de luz fija, el nuevo sistema cuadruplicó el campo de visión y duplicó la capacidad de corte óptico sin comprometer la velocidad de obtención de imágenes volumétricas. Los investigadores demostraron su utilidad al obtener imágenes de un riñón de ratón despejado y densamente marcado. También adquirieron otros conjuntos de datos de tejidos clínicos para demostrar aún más que el sistema optimizado puede ofrecer la calidad de imagen y el campo de visión necesarios para estudios de patología en 3D.

"Planeamos utilizar esta plataforma para realizar estudios clínicos a gran escala que nos ayudarán a comprender dónde la patología 3D puede tener el mayor impacto clínico", afirmó Bishop.