Histologia é o estudo de tecidos biológicos em um nível microscópico. Também chamada de anatomia microscópica, a histologia é amplamente utilizada para fornecer diagnóstico de câncer e outras doenças. Por exemplo, as amostras de tecido obtidas durante a cirurgia podem ajudar a determinar se uma ação cirúrgica adicional é necessária, e outras cirurgias podem ser evitadas se um diagnóstico puder ser obtido rapidamente durante uma operação.

Os métodos tradicionais em histopatologia são geralmente limitados a amostras finas e requerem processamento químico do tecido para fornecer contraste suficientemente alto para a imagem, o que retarda o processo. Um avanço recente na histopatologia elimina a necessidade de coloração química e permite imagens de alta resolução de seções de tecido espesso. Conforme relatado em Fotônica Avançada , uma equipe de pesquisa internacional demonstrou recentemente uma técnica de imagem de fase quantitativa sem rótulo 3D que usa tomografia de difração óptica para obter informações de imagem volumétrica. A costura automatizada simplifica a aquisição e análise de imagens.

Tomografia de difração óptica

A tomografia por difração óptica é uma técnica de microscopia para reconstruir o índice de refração de uma amostra de tecido a partir de suas imagens de campo dispersas obtidas com vários ângulos de iluminação. Ele permite a visualização de alto contraste sem rótulo de amostras transparentes. O campo espalhado complexo transmitido através da amostra é primeiro recuperado usando holografia fora do eixo, então, os campos dispersos obtidos com vários ângulos de iluminação são mapeados no espaço de Fourier, permitindo a reconstrução do índice de refração da amostra.

Uma limitação reconhecida da tomografia de difração óptica é devido à distribuição complexa dos índices de refração, o que resulta em aberração óptica significativa na imagem de tecido espesso. Para superar essa limitação, a equipe usou reorientação digital e costura automatizada, permitindo a imagem volumétrica de tecidos de 100 µm de espessura sobre um campo de visão lateral de 2 mm x 1,75 mm, mantendo uma alta resolução de 170 nm x 170 nm x 1400 nm. Eles demonstraram que a visualização simultânea de estruturas subcelulares e mesoscópicas em diferentes tecidos é possibilitada por alta resolução combinada com um amplo campo de visão.

Rápido, histopatologia precisa

Os pesquisadores demonstraram a capacidade de seu novo método por imagem de uma variedade de diferentes patologias de câncer:tumor neuroendócrino pancreático, neoplasia intraepitelial, e neoplasia papilar intraductal do ducto biliar. Eles fizeram imagens em escala milimétrica, imaculado, Tecidos de 100 μm de espessura em uma resolução 3D subcelular, que permitiu a visualização de células individuais e arquiteturas de tecidos multicelulares, comparáveis ​​às imagens obtidas com tecidos tradicionais quimicamente processados. De acordo com o Parque YongKuen, pesquisador do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia e autor sênior do estudo, "As imagens obtidas com o método proposto permitiram a visualização clara de diferentes características morfológicas nos vários tecidos permitindo o reconhecimento e diagnóstico de lesões precursoras e patologias."

Park observa que mais pesquisas são necessárias, mas os resultados sugerem um grande potencial para rápido, histopatologia precisa durante a cirurgia:"Mais pesquisas são necessárias sobre a preparação da amostra, velocidade de reconstrução, e mitigação de espalhamento múltiplo. Esperamos que a tomografia de difração óptica forneça diagnósticos mais rápidos e precisos em consultas de histopatologia e patologia intraoperatória. "