Multimodal Kvantitativ Phase Imaging med Digital Holografisk Mikros Nøyaktig Vurderer tarmbetennelse og epithelial Wound Healing

Forekomsten av inflammatorisk tarmsykdom, det vil si, Crohns sykdom og ulcerøs kolitt, har økt betydelig det siste tiåret. Etiologien av IBD er fortsatt ukjent og nåværende terapeutiske strategier er basert på den uspesifikke undertrykkelse av immunsystemet. Utviklingen av behandlinger som spesifikt retter tarmbetennelse og epitel sårtilheling kunne gi en betydelig bedre styring av IBD, men dette krever nøyaktig påvisning av betennelsesforandringer. Foreløpig er potensielle legemiddelkandidater vanligvis evaluert med dyremodeller in vivo eller med cellekulturbaserte teknikker i vitro. Histologisk undersøkelse krever vanligvis cellene eller vev av interesse å bli farget, noe som kan endre prøven egenskaper og dessuten kan tolkningen av resultatene varierer fra utprøver ekspertise. Digital holografisk mikroskopi (DHM), basert på påvisning av optiske veilengden forsinkelse, tillaterflekkfrie kvantitativ fase kontrast bildebehandling. Dette gjør at resultatene skal være direkte korrelert med absolutte biofysiske parametre. Vi viser hvordan måling av endringer i vev tetthet med DHM, basert på brytningsindeks måling, kan kvantifisere inflammatoriske forandringer, uten flekker, i forskjellige lag av colonic vevsprøver fra mus og mennesker med kolitt. I tillegg viser vi kontinuerlig multimodale label-fri overvåking av epitel sårtilheling in vitro, mulig å bruke DHM gjennom den enkle automatisert bestemmelse av de sårede området og samtidig bestemmelse av morfologiske parametere som tørr masse og tykkelse av trekkende celler. I konklusjonen, representerer DHM en verdifull, roman og kvantitative verktøy for vurdering av tarmbetennelse med absolutte verdier for parametrene mulige, forenklet kvantifisering av epitel sårtilheling in vitro, og derfor har stort potensial for translasjonsforskning diagnostisk use.