To może być przełom w obrazowaniu naczyń krwionośnych - metoda VascuViz

Jak zobaczyć niewidzialne? VascuViz to nowa technika obrazowania naczyń krwionośnych

Naukowcy z Johns Hopkins Medicine stworzyli nową technikę obrazowania naczyń krwionośnych w różnych skalach przestrzennych. Metoda nazwana VascuViz została już przetestowana na tkankach myszy.

VascuViz wykorzystuje szybkowiążącą mieszaninę polimerów do wypełniania naczyń krwionośnych i uwidaczniania ich w wielu technikach obrazowania. Metoda ta umożliwi naukowcom wizualizację struktury naczyń krwionośnych w tkance, co w połączeniu ze szczegółowymi modelami matematycznymi lub uzupełniającymi obrazami innych elementów tkanki pomoże wyjaśnić rolę przepływu krwi podczas danej choroby. Technika VascuViz została opisana w Nature Methods.

Zazwyczaj, jeśli chcemy zebrać dane na temat naczyń krwionośnych w danej tkance i połączyć je ze wszystkimi okolicznościami, takimi jak struktura i rodzaje komórek rosnących w tej tkance, musimy kilkakrotnie oznakować tkankę, wykonać wiele zdjęć i połączyć uzupełniające się informacje. Może to być kosztowny i czasochłonny proces, który wiąże się z ryzykiem zniszczenia architektury tkanki, co wyklucza możliwość wykorzystania uzyskanych informacji w nowatorski sposób.

prof. Arvind Pathak, członek Sidney Kimmel Comprehensive Cancer w Johns Hopkins University School of Medicine

Obecnie uczeni wykorzystują wiele różnych metod obrazowania (MRI, CT czy PET). Niestety, tkanki widoczne w jednej metodzie, ukrywają się w innej, co utrudnia uzyskiwanie kompleksowych obrazów. VascuViz rozwiązuje ten problem, uwidaczniając strukturę od największych tętnic do najmniejszych mikronaczyń w różnych narzędziach obrazowania. Metoda ta jest szczególnie przydatna w tworzeniu komputerowych wizualizacji funkcjonowania złożonych systemów biologicznych, np. układ krążenia całego organizmu.

Teraz, zamiast korzystać z przybliżenia, możemy dokładniej oszacować takie cechy jak przepływ krwi w rzeczywistych naczyniach krwionośnych i połączyć je z informacjami uzupełniającymi, takimi jak gęstość komórek. Aby tego dokonać, pomiary oparte na VascuViz są wprowadzane do komputerowych symulacji przepływu krwi, takich jak modele nowotworów.

dr Akanksha Bhargava z Pathak Lab Johns Hopkins University School of Medicine

Dr Bhargava odkryła, że środek kontrastowy do tomografii komputerowej o nazwie BriteVu i fluorescencyjnie znakowany środek kontrastowy do rezonansu magnetycznego (MRI) o nazwie Galbumin-Rhodamine można połączyć w celu stworzenia związku, który sprawia, że makro- i mikrokrążenie jest jednocześnie widoczne podczas obrazowania za pomocą MRI, CT i technik optycznych bez zakłóceń.

Naukowcy przetestowali go w różnych tkankach myszy. Obrazy tkanek uzyskane za pomocą rezonansu magnetycznego, tomografii komputerowej i mikroskopii optycznej zostały następnie połączone w celu stworzenia zachwycających wizualizacji 3D naczyń krwionośnych i powiązanych elementów składających się na te modele chorób i systemy narządów.

Czytaj też: Naczynia krwionośne z drukarki 3D

Twórcy VascuViz mają nadzieję, że system zostanie wkrótce przyjęty przez naukowców na całym świecie.