基于 MicroCT 的虚拟组织学

犹他和得克萨斯研究员结合微型医疗 CT 扫描以高科技计算机方法导致鼠标胚胎的详细三维图象 - 测试医学安全性和了解突变基因如何的高效的新的方法导致先天缺陷或癌症。

“我们的方法提供一快速，优质和耗费小的方式视觉上测试鼠标胚胎，因此科学家三维内部结构更加容易地装于罐中和迅速看到原始缺陷的作用或化学制品故障”，一位著名的教授说克里斯约翰逊，计算机科学在犹他大学。

新的方法的研究报告发展 - 叫作 “基于 microCT 的虚拟组织学” - 在 PLoS 遗传学，科学公立图书馆一个在线日记帐最近被发布了。

这个研究是由查尔斯 Keller，以前从事作为一个博士后在犹他大学实验室遗传学家马力欧 Capecchi 的一位小儿科癌症专家导致的。 Keller 现在是一位助理教授在儿童的癌症研究学院在得克萨斯大学健康科学中心在圣安东尼奥。

犹他大学这个研究的共同执笔者是约翰逊 - 谁处理大学的科学计算和想象学院 - Capecchi、医科学生标记 S. Hansen 和约翰逊的学院的几名成员： 计算机科学大学生托马斯约翰逊 III，研究助理 Lindsey Healey 和前副主任格雷戈 M. 琼斯，现在是状态科学顾问给犹他 Gov. Jon Huntsman Jr。

经常科学家使用了解什么基因执行和测试新的药物和家用化工产品安全性的鼠标胚胎。 通过禁用或 “击倒”基因，研究员能看到什么在鼠标胚胎出错和因而了解基因的正常功能，或者了解突变基因如何可能导致癌症。 鼠标胚胎也对从化学制品的有毒是敏感的，因此新的医学和化学制品在他们被测试为人和他们未来的胚胎发现任何缺陷是否开发，指示安全性。

但是组织学传统方法 - 活组织微观结构的解剖研究 - 困难和费时。 鼠标胚胎以基因变化或故障从含毒物化学制品在蜡被杀害，被埋置，被切成稀薄的部分，然后弄脏并且安置在幻灯片考试的在显微镜下。

因为它使用计算机形象化技术转换鼠标胚胎 X-射线 CT 扫描成显示这个鼠标的详细三维图象外部和内部，新，快速地和耗费小的方法称 “虚拟组织学”。

而不是实际被切，鼠标胚胎弄脏与特殊染料。 传统 CT 扫描采取表示 “片式的”一系列的 X-射线图象通过这个机体，并且他们 “主要看见”骨头和其他困难组织例如软骨。 在新的 microCT 虚拟组织学里，特殊染料渗入皮肤和其他膜，是有渗透性的在胚胎。

除骨头之外，例如内脏， “此技术允许我们更大量可及组织， [常规] CT 扫描不可能拾起”，约翰逊说。

约翰逊和他的小组写一个计算机算法 - 在计算机软件的一种解决问题的配方 - 采取 CT 扫描数据和自动地区分多种机构和结构在鼠标胚胎。 “虚拟翻译” CT 扫描数据也包括一个虚拟光源，因此三维胚胎图象包括使容易对肉眼了解和解释这个图象的影子。

胚胎图象可以使透明或有切面图，以便内脏和身体局部是可视的。 并且他们显示的详细资料是精妙的 - 显示的功能一样小象十分之一人发的厚度。

这个想法是允许遗传学家迅速检查很大数量的胚胎，其中每一个与被禁用的一个不同的基因，因此许多基因的正常功能可以快速地确定比与现有的方法。

Keller 说美国食品药品监督管理局和环境保护机构要求药物和化学制品制造商，分别，测试他们的新产品，但是这样测试经常是主观的。 新的方法 “允许化学制品，并且进行这些研究的药物公司用一个更加定量的方式，改善在产品的安全性我们在我们的家查找”，他补充说。

Keller 和同事创办了名为 Numira 生物科学的一家公司，计划使虚拟组织学方法可用通过工具箱和想象服务销售额。

http://www.utah.edu