Γιούτα και το Τέξας ερευνητές συνδύασαν μικρογραφία ιατρικές αξονικές τομογραφίες με υψηλής τεχνολογίας ηλεκτρονικές μεθόδους για να παράγει λεπτομερείς τρισδιάστατες εικόνες των εμβρύων ποντικιού - μια αποτελεσματική νέα μέθοδος για τον έλεγχο της ασφάλειας των φαρμάκων και να μάθουν πώς μεταλλαγμένα γονίδια που προκαλούν γενετικές ανωμαλίες ή καρκίνο.
«Η μέθοδός μας προσφέρει έναν γρήγορο, υψηλής ποιότητας και χαμηλού κόστους τρόπος για να εξερευνήσετε οπτικά το 3-D εσωτερική δομή εμβρύων ποντικιού, ώστε οι επιστήμονες μπορούν πιο εύκολα και γρήγορα να δούμε τις επιπτώσεις μιας γενετικής ανωμαλίας ή βλάβης χημικά», λέει ο Chris Johnson, ένας διακεκριμένος καθηγητής της επιστήμης των υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα .
Μια μελέτη ανάπτυξης αναφορά της νέας μεθόδου - γνωστή ως "microCT βάση εικονική ιστολογία" - δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο PLoS Genetics , ένα online περιοδικό του Public Library of Science.
Η μελέτη με επικεφαλής τον Charles Keller, ένα ειδικό παιδίατρο καρκίνο ο οποίος στο παρελθόν εργάστηκε ως μεταδιδακτορικός ερευνητής στο εργαστήριο του Πανεπιστημίου της Utah γενετιστής Mario Capecchi. Keller τώρα είναι επίκουρος καθηγητής στο Cancer Research του Παιδικού Ινστιτούτου στο Πανεπιστήμιο του Τέξας Health Science Center στο San Antonio.
Πανεπιστήμιο της Γιούτα συν-συγγραφείς της μελέτης είναι Τζόνσον - ο οποίος διευθύνει Επιστημονικός Υπολογισμός του πανεπιστημίου και απεικόνισης Ινστιτούτο - Capecchi, φοιτητής της ιατρικής Mark S. Hansen και αρκετά μέλη του ινστιτούτου Τζόνσον: Επιστήμης Υπολογιστών προπτυχιακό Thomas Johnson III, η έρευνα βοηθός Lindsey Healey και πρώην αναπληρωτής διευθυντής Greg M. Jones, ο οποίος τώρα είναι κράτος επιστήμη σύμβουλος της Γιούτα ΦΕΚ Jon Huntsman νεώτερος
Οι επιστήμονες συχνά χρησιμοποιούν έμβρυα ποντικού τόσο για να μάθει τι κάνουν τα γονίδια και να δοκιμάσουν την ασφάλεια των νέων φαρμάκων και των χημικών ουσιών οικιακής χρήσης. Με την απενεργοποίηση ή "να χτυπήσει έξω" ένα γονίδιο, οι ερευνητές μπορούν να δουν τι πάει στραβά στο έμβρυο του ποντικιού και, συνεπώς, να μάθει τη φυσιολογική λειτουργία του γονιδίου, ή να μάθουν πώς ένα μεταλλαγμένο γονίδιο μπορεί να προκαλέσει καρκίνο. Ποντίκι έμβρυα είναι επίσης ευαίσθητα στην τοξικότητα από τις χημικές ουσίες, έτσι ώστε τα νέα φάρμακα και τις χημικές ουσίες που δοκιμάζονται σε αυτά για να δείτε αν υπάρχουν ελαττώματα ανάπτυξη, αναφέροντας την ασφάλεια για τον άνθρωπο και αγέννητων εμβρύων τους.
Όμως, η παραδοσιακή μέθοδος της ιστολογίας - την ανατομική μελέτη του τη μικροσκοπική δομή των ιστών που ζουν - έχει δύσκολη και χρονοβόρα. Τα έμβρυα ποντίκι με γενετικές μεταλλάξεις ή βλάβες από τοξικές χημικές ουσίες σκοτώθηκαν, ενσωματωμένο σε κερί, κομμένα σε λεπτές τμήματα, στη συνέχεια, βάφονται και τοποθετούνται σε διαφάνειες για εξέταση κάτω από ένα μικροσκόπιο.
Η νέα, πιο γρήγορη και ανέξοδη μέθοδος ονομάζεται "εικονική ιστολογία" επειδή χρησιμοποιεί τεχνικές απεικόνισης του υπολογιστή για τη μετατροπή των ακτίνων X αξονική τομογραφία των εμβρύων ποντικιού σε λεπτομερή 3-D εικόνες που δείχνουν τα δύο εξωτερικό και εσωτερικό του ποντικιού.
Αντί να τεμαχιστεί επάνω σωματικά, τα έμβρυα ποντικού χρωματίζονται με ειδικές χρωστικές ουσίες. Παραδοσιακά αξονικές τομογραφίες αναλάβει μια σειρά X-ray εικόνες που αντιπροσωπεύουν "φέτες" μέσα από το σώμα, και κατά κύριο λόγο «βλέπει» των οστών και άλλων σκληρών ιστών όπως χόνδρο. Στο νέο microCT εικονική ιστολογία, η ειδική βαφές διαπερνούν το δέρμα και άλλες μεμβράνες, οι οποίες εξακολουθούν να είναι διαπερατά στο έμβρυο.