Hochgeschwindigkeitsschnitt des menschlichen Temporalknochens zur Beurteilung der COVID-19-assoziierten Mittelohrpathologie
18. Mai 2022
Dieser Artikel beschreibt eine Technik für die schnelle Durchtrennung von menschlichen Schläfenknochen, bei der eine Mikrosäge mit Zwillingsdiamantklingen verwendet wird, um dünne Scheiben für die schnelle Entkalkung und Analyse der Immunhistochemie des Schläfenbeins zu erzeugen.
Dieses Protokoll reduziert die Zeit für die Verarbeitung von Schläfenbeinknochen von 9 bis 10 Monaten auf 10 bis 14 Tage. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie eine schnelle Beurteilung der Otopathologie ermöglicht, die in unserem Fall für die Beurteilung der COVID-19-assoziierten Mittelohrpathologie relevant ist. Diese Technik kann besonders hilfreich für zeitkritische Studien des Schläfenbeins sein.
In Zukunft könnte es für die Untersuchung der Innenohrpathologie weiter optimiert werden. Beginnen Sie die Ernte während der Autopsie und teilen Sie die Hirnnerven scharf auf den inneren Gehörgang auf. Machen Sie den ersten knöchernen Schnitt mit dem Osteotom parallel zum und nur medial zum Plattenepithelbereich des Schläfenbeins.
Führen Sie dann den zweiten knöchernen Schnitt parallel zum ersten an der medialen Grenze des Schläfenbeins durch. Machen Sie den dritten Schnitt bei drei bis vier Zentimetern vor und parallel zum Petrousgrat. Als nächstes machen Sie den vierten Schnitt ungefähr parallel zum dritten zwei Zentimeter nach dem Petrousrücken.
Verwenden Sie eine scharfe Dissektion, um das Weichgewebe zu befreien, das entlang der unteren Kante der Probe befestigt ist, und entfernen Sie das Schläfenbein. Nach der Ernte tauchen Sie das Gewebe sofort in 200 bis 300 Milliliter 10% gepuffertes Formalin ein. Stellen Sie dann eine Präzisions-Mikrosäge mit zwei Diamantklingen auf einen Abstand von fünf Millimetern.
Für eine schnelle Gewebeentkalkung schneiden Sie jede Probe in drei Abschnitte, so dass der zentrale Abschnitt des Schläfenbeins fünf Millimeter dick und die an beiden Enden drei bis fünf Millimeter dick sind. Legen Sie die Abschnitte in 200 bis 300 Milliliter 0,37-Mol-EDTA für sieben bis 10 Tage bei Raumtemperatur zur Erweichung. Hämatoxylin- und Eosinfärbungen der Mittelohrschleimhaut und der Eustachischen Röhre zeigten, dass das Gewebe nach der Verarbeitung mit diesem Protokoll erhalten bleibt.
Immunhistochemische Analysen zeigten das Vorhandensein von ACE2-, Transmembranprotease-Serin- und Furinproteinen in diesen Geweben, was eine mögliche Wurzel für eine SARS-CoV2-Infektion im respiratorischen Epithel des Mittelohrs darstellt. Es ist wichtig, das Schläfenknochengewebe innerhalb der Diamantsäge entsprechend zu positionieren. Alternative Techniken, die mit dieser Methode kombiniert werden können, umfassen die Immunhistochemie für verschiedene Proteine, verschiedene Gewebeflecken und Transkriptomik.
Diese Technik ermöglichte es uns, das Vorhandensein der Proteine, die an der SARS-CoV2-Infektion im Mittelohr während der COVID-19-Pandemie beteiligt sind, schnell zu beurteilen.
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Übersicht
In diesem Artikel wird eine Technik zur schnellen Schnittführung am menschlichen Schläfenbein unter Verwendung einer Mikrosäge mit zwei Diamantklingen beschrieben. Diese Methode verkürzt deutlich die für die Aufarbeitung des Schläfenbeins benötigte Zeit und ermöglicht eine schnellere Analyse der Immunhistochemie.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Neurowissenschaften
- Otopathologie
- Immunhistochemie
Hintergrund
- Die herkömmliche Aufarbeitung des Felsenbeins kann 9 bis 10 Monate in Anspruch nehmen.
- Eine schnelle Beurteilung der Otopathologie ist entscheidend für zeitnahe Forschung.
- Diese Technik ist relevant für die Untersuchung von mit COVID-19 assoziiierter Mittelohrpathologie.
- Zukünftige Optimierungen könnten Studien zur Innenohrpathologie verbessern.
Zweck der Studie
- Um die Bearbeitungszeit für die Analyse des Felsenbeins zu verkürzen.
- Um eine schnelle Beurteilung von Otopathologien zu ermöglichen.
- Um eine Methode bereitzustellen, die für zeitkritische Studien geeignet ist.
Verwendete Methoden
- Gewinnung während der Autopsie.
- Präzise Durchtrennung der Hirnnerven bis zum inneren Gehörgang.
- Erste knöcherne Einschnitte mit einem Osteotom.
- Verwendung einer Mikrosäge mit Diamant-Doppelschneiden zum Durchtrennen.
Hauptergebnisse
- Verarbeitungszeit von 9–10 Monaten auf 10–14 Tage verkürzt.
- Erleichtert die schnelle Beurteilung von Mittelohrpathologien.
- Potenzial für weitere Optimierung in zukünftigen Studien.
- Anwendbar bei dringenden Forschungsanforderungen in der Otopathologie.
Schlussfolgerungen
- Die Technik beschleunigt die Bearbeitung des Schläfenbeins erheblich.
- Sie ist besonders nützlich für Studien im Zusammenhang mit COVID-19.
- Zukünftige Forschungsarbeiten könnten ihre Anwendung in der Pathologie des Innenohrs verbessern.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Die beschleunigte Schnittführung am Schläfenbein ermöglicht eine schnelle histopathologische Beurteilung von Mittelohrgeweben und trägt damit dringenden Forschungsanforderungen während Infektionsausbrüchen wie COVID-19 Rechnung. Indem die Gewebeaufbereitungszeit von Monaten auf Tage verkürzt wird, unterstützt dieses Verfahren zeitkritische Zielstrukturen-Validierungen und mechanistische Untersuchungen in der Otopathologie. Der Ansatz erhöht die Flexibilität des Forschungsportfolios für translationale Forschungsteams, die virale Eintrittswege und gewebespezifische Proteinexpression untersuchen.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Ermöglicht eine schnelle Untersuchung der Proteinausprägung, die für virale Eintragsmechanismen in menschlichen Geweben relevant ist.
- Unterstützt die funktionelle Zielstrukturvalidierung, da die Gewebeintegrität für die immunhistochemische Analyse erhalten bleibt.
- Erleichtert die mechanistische Risikominimierung bei Studien zu Pathogen-Wirt-Interaktionen im Mittelohr.
Screening und Assay-Entwicklung
- Liefert hochwertige Gewebeschnitte, die für standardisierte immunhistochemische und molekulare Analysen geeignet sind.
- Verkürzt die Durchlaufzeit für die Entwicklung und Validierung von Analysen in der Otopathologieforschung.
- Verbessert die Reproduzierbarkeit und Skalierbarkeit gewebebasierter Screening-Workflows.
Translationale und präklinische Forschung
- Ermöglicht die Abstimmung gewebebasierter Befunde mit translationalen Biomarker-Studien in Modellen von Infektionskrankheiten.
- Unterstützt die Kontinuität von der Entdeckung bis zur präklinischen Validierung, indem die Gewebeanalyse beschleunigt wird.
- Verringert das Risiko verzögerter Erkenntnisse in dringenden gesundheitlichen Notlagen.
Pipeline- und Workflow-Integration
Dieses schnelle Schnittprotokoll lässt sich in den Fortschritt von der Entdeckung bis zur präklinischen Phase integrieren und ermöglicht eine zeitnahe Hypothesenprüfung sowie Zielstrukturnachweise in humanen Gewebemodellen.
- Entdeckungsbiologie: Beschleunigt hypothesengetriebene Untersuchungen zur Proteinlokalisation und Gewebesanfälligkeit gegenüber Infektionen.
- Screening: Stellt assaysbereite Schnitte für quantitative immunhistochemische Auswertungen bereit.
- Analytik: Ermöglicht zuverlässige Messung von Proteinmarkern (z. B. ACE2, TMPRSS2, Furin) über verschiedene Bedingungen hinweg.
- Translationale Forschung: Verbindet die Analyse menschlichen Gewebes mit Ergebnissen aus präklinischen Modellen zur Abstimmung von Biomarkern.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Schafft eine skalierbare und schnelle Gewebepräparationskapazität für zukünftige Forschung zu Infektionskrankheiten.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Erhöht die Vorhersagesicherheit bei der zellbasierten Zielvalidierung und mechanistischen Studien.
- Operationaler Wert: Standardisiert und beschleunigt die Gewebeaufbereitung, wodurch Ressourcen- und Zeitaufwand reduziert werden.
- Strategischer Wert: Ermöglicht schnellere Go/No-Go-Entscheidungen in dringenden Forschungsszenarien und verbessert die Kapitalnutzungseffizienz.
- Portfolio-Wirkung: Unterstützt die risikoadjustierte Priorisierung translationsbezogener Projekte während öffentlicher Gesundheitsnotlagen.
Durchführungsüberlegungen
- Erfordert Fachkenntnisse im Umgang mit postmortalen Geweben und in der Gewebeschnitttechnik.
- Benötigt Zugang zu Präzisionsmikrosägen mit Diamantklingen sowie Entkalkungsinfrastruktur.
- Setzt eine standardisierte, interdisziplinäre Gewebeverarbeitung und Färbeprotokolle voraus.
- Kann bei Anpassung der Protokolle auf verschiedene Gewebetypen und Proteinziele angewendet werden.
- Hängt von einem zeitnahen Zugang zur Obduktion und von der Qualität der Proben für optimale Ergebnisse ab.
