هیستوپاتولوژی پیشرفته و آنالیز نرم‌افزاری
21 خرداد
Technology / Business Andrew Paker 0 Comments

هیستوپاتولوژی پیشرفته و آنالیز نرم‌افزاری

"درک عمیق و دیدگاه وسیع به ژرفای بافت"

تعریف هیستو پاتولوژی:

هیستوپاتولوژی شاخه ای از آسیب شناسی است که شامل بررسی و تجزیه و تحلیل میکروسکوپی بافت ها و سلول ها برای تشخیص بیماری ها و مطالعه ناهنجاری های بافتی است. این رشته که بر آناتومی میکروسکوپی بافت‌ها تمرکز دارد، بافت شناسی و آسیب‌شناسی که شامل مطالعه بیماری‌ها و تأثیرات آن‌ها بر بدن است، ترکیب می‌کند.آزمایشگاه هیستوپاتولوژی آزمایشگاهی است که در بررسی بافت ها و سلول ها برای تشخیص بیماری ها و شرایط کلی بافت تخصص دارد. این شاخه ای از آسیب شناسی که شامل مطالعه آناتومی میکروسکوپی بافت ها و سلول ها برای شناسایی ناهنجاری ها و بیماری ها می شود، شامل تهیه نمونه‌های بافتی مانند نمونه‌های بیوپسی یا نمونه‌های جراحی است که متعاقب اتمام رنگآمیزی بافتی توسط آسیب‌شناس یا هیستوتکنولوژیست آنالیز می‌شوند. آزمایشگاه‌های هیستوپاتولوژی از تکنیک‌ها و تجهیزات مختلفی برای پردازش و تجزیه و تحلیل نمونه‌های بافتی از جمله رنگ‌آمیزی، میکروسکوپ و آزمایش مولکولی استفاده می‌کنند. نتایج تجزیه و تحلیل توسط مراکز درمانی برای تشخیص، برنامه ریزی درمان و نظارت بر پیشرفت بیماری ها استفاده می شود. هیستوپاتولوژی یکی از اجزای حیاتی پزشکی مدرن است، زیرا به ارائه دهندگان خدمات درمانی اجازه می دهد تا تشخیص های دقیق داشته باشند و برنامه های درمانی موثری برای بیماران ایجاد کنند. هیستوپاتولوژیست ها برای تشخیص ویژگی های میکروسکوپی بافت های سالم و بیمار آموزش دیده اند که به آنها امکان می دهد ناهنجاری ها را شناسایی کرده و بیماری هایی مانند سرطان، عفونت ها، اختلالات خود ایمنی و اختلالات ژنتیکی را تشخیص دهند.

تاریخچه هیستوپاتولوژی:

تاریخچه آزمایشگاه های هیستوپاتولوژی به اواخر قرن نوزدهم باز می گردد، زمانی که پیشرفت در میکروسکوپ و تکنیک های رنگ آمیزی راه را برای بررسی دقیق بافت ها و سلول ها هموار کرد.

کاربرد آزمایشات هیستوپاتولوژی در تحقیقات حیوانی:

آزمایشات هیستوپاتولوژی در تحقیقات حیوانی اهمیت قابل توجهی دارند: این آزمایشات تشخیص دقیق بیماری ها در حیوانات را امکان پذیر می کند. با بررسی بافت ها و سلول ها در زیر میکروسکوپ، هیستوپاتولوژیست ها می توانند تغییرات پاتولوژیک مانند التهاب، عفونت، تومور یا آسیب اندام را شناسایی کنند. این اطلاعات برای درک وضعیت سلامت حیوانات و تشخیص بیماری های خاص بسیار حیاتی میباشد. همچنین برای ارزیابی ایمنی داروها، مواد شیمیایی و سایر مواد در تحقیقات حیوانی استفاده می شود. هیستوپاتولوژی با بررسی بافت ها برای نشانه های سمیت یا اثرات نامطلوب، به محققان کمک می کند تا خطرات بالقوه و مشخصات ایمنی مواد مختلف را ارزیابی کنند. این اطلاعات برای تعیین دوزهای مناسب، شناسایی عوارض جانبی بالقوه و اطمینان از سلامتی حیوانات درگیر در تحقیق حیاتی می باشد. علاوه بر این تست های هیستوپاتولوژی در ارزیابی اثربخشی درمان ها و مداخلات در تحقیقات حیوانی نقش دارند. با تجزیه و تحلیل نمونه‌های بافت، محققان می‌توانند تأثیر مداخلات تجربی را بر پیشرفت بیماری، بازسازی بافت یا پاسخ‌های درمانی ارزیابی کنند. یافته‌های هیستوپاتولوژی بینش‌های ارزشمندی را در مورد اثربخشی درمان‌های بالقوه ارائه می‌کند و به محققان کمک می‌کند تا تصمیم‌های آگاهانه بگیرند و رویکردهای تجربی خود را اصلاح کنند.

بخش هیستوپاتولوژی پیشرفته و آنالیز نرم افزاری انستیتو تحقیقاتی رستا:

 بخش هیستوپاتولوژی آزمایشگاه رستا در حال حاضر به عنوان یک بخش کامل در زمینه های زیر در حال فعالیت می باشد.

  • پاساژ و آماده سازی بلوک های پارافینی
  • برش و تهیه مقاطع بین 5-7 میکرومتر
  • رنگ آمیزی های روتین
  • هیستوشیمی
  • ایمنوهیستوشیمی
  • ICC
  • رنگ آمیزی های فلورسانت و ایمنوفلورسانت

خدمات:

 رنگآمیزی هیستوشیمی:

رنگامیزی هیستوشیمی به عنوان متداول‌ترین روش میکروسکوپی برای تشخیص و شناسایی مولکول‌های خاص،  یا ساختارهای سلولی در نمونه‌های بافتی شناخته می شود.. این روش از رنگ‌های یا معرف‌های هیستوشیمیایی خاصی استفاده می‌کند که به طور انتخابی به ترکیبات هدف متصل شده و آن‌ها را قابل مشاهده با میکروسکوپ می‌کنند.  هیستوشیمی به محققان و متخصصان بالینی امکان مطالعه موقعیت، توزیع و وفور مولکول‌ها یا اجزای سلولی خاص را در بافت‌های سالم و آسیب دیده می‌دهد. در زیز به چند نمونه رنگامیزی هیستوشیمی اشاره شده است:

رنگ آمیزی ماسون تری کروم Masson-trichrome :

اساس رنگ آمیزی ماسون-تریکروم شناسایی رشته های کلاژنی می باشد که به رنگ آبی دیده می شوند. در برش های بافتی مربوط به پوست محتویات کراتینی درون سیتوپلاسم سلول های اپی تلیومی نیز در این نوع از رنگ آمیزی به رنگ قرمز دیده می شوند.

رنگ آمیزی اویل-رِد-اٌ (Oil-Red-O)

اساس رنگ آمیزی اویل-رد-ا شناسایی ترکیبات چربی در بافت هایی مانند کبد می باشد که در این نوع رنگ آمیزی هیستوشیمیایی قطرات چربی به رنگ قرمز دیده می شوند. به منظور تفکیک رنگی در این نوع از رنگ آمیزی از هماتوکسیلین استفاده می شود که رنگ هسته را به رنگ آبی تیره نمایان می نماید.

رنگ آمیزی سودان بلاک-ب (Sudan Black-B)

اساس رنگ آمیزی سودان بلک - ب شناسایی ترکیبات چربی در بافت هایی مانند کبد می باشد که در این نوع رنگ آمیزی هیستوشیمیایی قطرات چربی به رنگ سیاه دیده می شوند. به منظور تفکیک رنگی در این نوع از رنگ آمیزی از هماتوکسیلین استفاده می شود که رنگ هسته را به رنگ آبی تیره نمایان می نماید.

رنگ آمیزی تولوئیدن-بلو 

اساس رنگ آمیزی تولوئیدن-بلو به دلیل خاصیت متاکروماتیک این رنگ آمیزی شناسایی سلول های ماست سلی، میلین رشته های عصبی می باشد که در رنگ آمیزی تولوئیدن-بلو به رنگ آبی ظاهر می شوند. در این رنگ آمیزی  از هیچگونه ترکیب رنگی تفکیکی استفاده نمی شود.

رنگ آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین (H&E)

این نوع رنگ آمیزی که به عنوان متداولترین رنگ آمیزی به حساب می رود، هسته سلول ها به رنگ آبی تیره و سیتوپلاسم سلولها به رنگ صورتی و قرمز دیده می شود.

رنگ آمیزی ورهاف ( Verhoeff)

اساس رنگ آمیزی برای تمایز بین رشته های الاستیک و کلاژن می باشد که در این نوع از هیستوشیمی رشته های الاستیکی به رنگ سیاه و رشته های کلاژنی به رنگ صورتی و قرمز دیده می شوند. سیتوپلاسم سلول ها در رنگ آمیزی ورهاف به رنگ سبز متمایل به قهوه ای دیده می شوند.

رنگ آمیزی مالدون-آدو (Maldonado)

رنگ آمیزی مالدون آدو یک رنگ آمیزی اختصاصی برای پانکراس محسوب می شود. در این هیستوشیمی سلول های آلفا به رنگ صورتی، سلول های بتا به رنگ آبی ویوله و سلول های اگزوکرینی به رنگ آبی تیره با قطرات قرمز رنگ دیده می شوند.

رنگ آمیزی پریودیک اسید-شیف (periodic acid Schiff)

در این رنگ آمیزی محتویات کربوهیدراتی بافت ها به رنگ صورتی-قرمز نمایان می شوند. رشته های کلاژنی را به رنگ قرمز نشان می دهد. این هیستوشیمی برای نشان دادن ترکیبات داخل سیتوپلاسمی بسیار مناسب می باشد.

رنگ آمیزی آلکالین فسفاتاز (Alkaline phosphatase)

در این نوع از هیستوشیمی آنزیم آلکالین فسفاتاز به رنگ قهوه ای تیره نمایان می شود. رنگ آمیزی آلکالین فسفاتاز برای ارزیابی التهاب در بافت ها بسیار مناسب می باشد.

رنگ آمیزی  پریودیک اسید اورنج-جی (Periodic acid Orang-G)

در این نوع از رنگ آمیزی که اختصاصی غده هیپوفیز می باشد سلول های اسیدوفیل به رنگ زرد و سلول های بازوفیلی به رنگ ارغوانی دیده می شوند.

رنگآمیزی فلورسانت:

رنگ‌آمیزی فلورسانت در هیستولوژی به تکنیکی اشاره دارد که برای مشاهده ساختارها یا مولکول‌های خاص در نمونه‌های زیستی، مانند بافت‌ها یا سلول‌ها استفاده می‌شود. این روش شامل استفاده از رنگ‌آمیزه‌های فلورسانت یا آنتی‌بادی‌های فلورسانت است که به اهداف مورد نظر متصل می‌شوند و زمانی که تحت تحریک نوری مناسب قرار می‌گیرند، نوری با طول موج خاص تابان می‌کنند. تکنیک رنگ‌آمیزی فلورسانت به دلیل دقت و حساسیت بالا، در هیستولوژی و سایر زمینه‌های پژوهشی زیستی گسترده استفاده می‌شود. این تکنیک به محققان امکان می‌دهد تا ساختارها و مولکول‌های خاص را در نمونه رویکردی مجسم و مطالعه کنند.

در زیز به چند نمونه رنگامیزی فلوروسانت اشاره شده است:

رنگ آمیزی آسیب mRNA :

در این نوع رنگ آمیزی mRNA به رنگ قرمز فلورسانت دیده می شود که در صورت آسیب mRNA نمایی با رنگ زرد دیده می شود. اساس رنگ آمیزی بر اساس pH محلو ل های افتراقی می باشد که mRNA  در اطراف هسته و در برخی از انواع سلولی بر روی هسته دیده می شود. بطور کلی این رنگ آمیزی به منظور شناسایی سلول های نکروتیک دیده می شود.

رنگ آمیزی کلاژن:

در این نوع از رنگ آمیزی رشته های کلاژنی به رنگ سبز فلورسانت دیده می شوند.

رنگامیزی ایمونوهیستوشیمی و ایمونوسیتوشیمی :

ایمونوهیستوشیمی (IHC) و ایمونوسیتوشیمی(ICC)  دو تکنیک پرکاربرد در  برای تشخیص و تصویربرداری آنتی ژن‌ها یا پروتئین‌های خاص در نمونه‌های بافتی است. این تکنیک اصول ایمنی‌شناسی و هیستولوژی را ترکیب کرده تا حضور، توزیع و مکانیزم مولکول‌های هدف در سلول‌ها و بافت‌ها را شناسایی کند. ایمونوهیستوشیمی به طور گسترده در حوزه‌های تحقیقاتی مختلف، از جمله تحقیقات سرطان، پاتولوژی و علوم اعصاب استفاده می‌شود. این تکنیک به محققان و پاتولوژیست‌ها امکان می‌دهد حضور، توزیع و مکانیزم مولکول‌ها یا آنتی‌ژن‌های خاص را در بافت‌ها بررسی کنند و برای درک فرآیندهای سلولی، مکانیزم‌های بیماری و نشانگرهای تشخیصی ارزشمندی فراهم کند.

در زیز به چند نمونه رنگامیزی ایمونوهیستوشیمی اشاره شده است:

 

ماکروفاژ (CD68)

ماکروفاژها به عنوان سلول های فاگوسیت کننده در بافت می باشند.

گیرنده های استروژنی آلفا و بتا 

گیرنده های استروژنی به عنوان مهمترین گیرنده های متاثر از استروژن فیزیولوژیک می باشند که با بسیاری از انکوژن ها در ارتباط هستند.

سایکلین D1

یک پروتئین تنظیم کننده چرخه سلولی می باشند که به شکل مستقیم با کیناز های اختصاصی خود در ارتباط است. در عبور سلول ها در طی چرخه ی سلولی از مراحل G1 به S نقش کنترل کننده دارد. اختلال در بیان این پروتئین می تواند چرخه سلولی (میتوز) را دچار اختلال نماید.

C-myc

یکی از پروتئین های تنظیم کننده چرخه سلولی می باشد که بیان بیش از اندازه (Over expression) این پروتئین می تواند منجر به ایستایی در طی تقسیم سلولی باشد.

P53

یکی از انکوژن های تنظیم کننده آپوپتوز می باشد که در بسیاری از موارد (نه در تمام موارد) بیان بالای این پروتئین می تواند در بروز آپوپتوز هایوابسته به میتوکندری بسیار موثر باشد. همچنین  این پروتئین در جانداران چند یاخته‌ای بسیار کارا می‌باشد زیرا در هماهنگی چرخه سلولی و همچنین در جلوگیری از پدید آمدن انواع تومورها بسیار کارگر می‌باشد.

Bcl-2

پاسخ به واكنش اكسيداتيو در ميتوكندري، غشاء خارجي ميتوكندري نفوذپذير گرديده و منجر به انتقال Bax  از سيتوزول به ميتوكندري ميگردد كه در حالت  عادی این محدود به دو غشاء میتوکندری می باشد. در حقیقت انتقال Bax توسط پروتئین های خانواده Bcl-2 کنترل می شود.  در برخی از مطاعلت پروتئین Bcl-2 را به عنوان پروتئین محافظت کننده آپوپتوز شناسایی کرده اند.

Bax

بعد از مواجه شدن سلول ها با عوامل القاء کننده آپوپتوز Bax از سیتوپلاسم بین دو غشاء میتوکندری انتقال می باید و تغییراتی را در غشاء میتوکندر ایجاد می نماید. در نتیجه نفوذ پذیری غشاء میتوکندری تغییر کرده و سیتوکروم C وارد سیتوزول می شود که در نهایت باعث القاء آپوپتوز می شود. بنابراین در مطالعات امروزی پروتئین Bax به عنوان پروتئین درگیر در فرایند آپوپتوز مورد بررسی قرار می گیرد.

Caspase-3

پروتئین کاسپاز-3 به عنوان آخرین پروتئین در فرایند آپوپتوز می باشد که در شکستن DNA و ساختار های پروتئین در مراحل آخری آپوپتوز دخالت می نماید. بنابراین در بررسی های بافتی مربوط به آپوپتوز  با مسیر داخلی بررسی کاسپاز-3 می تواند به عنوان یک فاکتور مهم تلقی شود بررسی کاسپاز-3 می تواند به عنوان یک فاکتور مهم تلقی شود

GPC3

به عنوان یک پروتئوگلیکان در اتصالی های گیرنده های گلوکزی بر روی غشاء سلولی می باشد که با فاکتور های رشدی وابسته با انسولین ارتباط مستقیم دارد. معمولا در بافت های دیابتیک و یا در سطح سلول های مواجه با دیابت می توان با بررسی این پروتئین به اختلالات انتقالی گلوکز البته به شکل وابسته با فاکتور های رشدی انسولین بررسی هایی را انجام داد.

آندوتلیال (CD31)

به منظور تغییرات آنژیوژنیک بافتی در مقاطع بافتی از روش ایمنوهیستوشیمیایی CD31 استفاده می شود که در بیشتر موارد می تواند به عنوان فاکتور تشخیصی مناسبی انجام شود. البته یک روش دیگر نیز می توان به کار برد و آن استفاده از روش ایمنوفلورسانت می باشد که در این روش سلول های آندوتلیال عروقی به فرم فلورسانت دیده می شوند

GLUT-1

انتقال دهنده گلوکز نوع -1 (GLUT-1) به عنوان یک انتقال دهنده بسیار مهم و اساسی در سلول های توموری به حساب می رود. این انتقال دهنده بر روی سلول های اپیتلیال، لایدیگ و در سلول های گرانولوزا نیز دیده می شوند. بنابراین بررسی این نوع از انتقال دهنده ها می تواند راهکارهای تشخیصی و تحقیقاتی مناسبی را در این زمینه ارائه دهد.

   Hsp70   

پروتئین حرارتی نوع 70 (HSP70) با نام Heat shock Protein 70 جزو خانواده پروتئین های حرارتی می باشد که در حفظ، هموستازی و refolding ساختارهای پروتئینی، mRNA و DNA شرکت می نماید. تحت شرایط استرس های اکسیدی و نیتریدی تغییرات بسیار عمده ای رد میزان بیان و سنتز این پروتئین رخ می دهد که امروزه می تواند به عنوان یک عامل بسیار مهم تلقی شود.

COX-2

پروتئین بسیار مهم در فرایند التهابات می باشد که بررسی تغییرات مربوط به این پروتئین تحت شرایط التهابات بافتی با روش ایمنوهیستوشیمیایی و بررسی میزان فعالیت آنزیم با روش های مولکولی بافتی یا سرمی می تواند بسیار کمک کننده باشد.  

 

 

 

Beyond Research & Health