High-Speed Human Temporal Bone Sectioning voor de beoordeling van COVID-19-geassocieerde middenoorpathologie
18 mei 2022
Dit artikel beschrijft een techniek voor snelle menselijke temporale botsectie die een microzaag met dubbele diamantbladen gebruikt om dunne plakjes te genereren voor snelle ontkalking en analyse van temporale botimmunohistochemie.
Dit protocol verkort de tijd voor temporele botverwerking van 9 tot 10 maanden tot 10 tot 14 dagen. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het de snelle beoordeling van otopathologie mogelijk maakt, wat in ons geval relevant is voor de beoordeling van COVID-19-geassocieerde middenoorpathologie. Deze techniek kan bijzonder nuttig zijn voor tijdgevoelige studies van het temporale bot.
In de toekomst kan het verder worden geoptimaliseerd voor gebruik bij het bestuderen van binnenoorpathologie. Begin de oogst tijdens de autopsie en verdeel de hersenzenuwen scherp naar de interne gehoorgang. Maak de eerste benige incisie met de osteotome parallel aan en net mediaal aan het plaveiselgedeelte van het temporale bot.
Voer vervolgens de tweede benige incisie parallel aan de eerste uit aan de mediale rand van het temporale bot. Maak de derde incisie op drie tot vier centimeter voorste en evenwijdig aan de petrousrug. Maak vervolgens de vierde incisie ongeveer evenwijdig aan de derde op twee centimeter na de petrousrug.
Gebruik scherpe dissectie om het zachte weefsel dat langs de inferieure rand van het monster is bevestigd te bevrijden en verwijder het temporale bot. Dompel na de oogst het weefsel onmiddellijk onder in 200 tot 300 milliliter van 10% gebufferd formaline. Zet vervolgens een precisiemicrozaag met dubbele diamantbladen op een afstand van vijf millimeter.
Voor snelle weefselontkalking snijdt u elk monster in drie secties, zodat het centrale deel van het temporale bot vijf millimeter dik is en die aan beide uiteinden drie tot vijf millimeter dik zijn. Plaats de secties in 200 tot 300 milliliter 0,37-molaire EDTA gedurende zeven tot 10 dagen bij kamertemperatuur om te verzachten. Hematoxyline- en eosinekleuring van het middenoorslijmvlies en de buis van Eustachius toonde aan dat het weefsel bewaard blijft na verwerking met behulp van dit protocol.
Immunohistochemische analyses toonden de aanwezigheid aan van ACE2, transmembraanprotease serine en furine-eiwitten in deze weefsels, die een mogelijke wortel vormen voor SARS-CoV2-infectie in het respiratoire epitheel van het middenoor. Het is belangrijk om het temporale botweefsel in de diamantzaag op de juiste manier te positioneren. Alternatieve technieken die met deze methode kunnen worden gecombineerd, zijn immunohistochemie voor verschillende eiwitten, verschillende weefselvlekken en transcriptomica.
Deze techniek stelde ons in staat om snel te beoordelen op de aanwezigheid van de eiwitten die betrokken zijn bij SARS-CoV2-infectie in het middenoor tijdens de COVID-19-pandemie.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit artikel beschrijft een techniek voor het snel coupesnijden van het menselijk slaapbeen met behulp van een microszaag met dubbele diamantbladen. Deze methode vermindert de tijd die nodig is voor de verwerking van het slaapbeen aanzienlijk, waardoor een snellere analyse van de immunohistochemie mogelijk wordt.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschappelijk gebied
- Neurowetenschappen
- Otopathologie
- Immunohistochemie
Achtergrond
- Traditionele verwerking van het slaapbeen kan 9 tot 10 maanden in beslag nemen.
- Een snelle beoordeling van de otopathologie is cruciaal voor tijdige onderzoeksuitkomsten.
- Deze techniek is relevant voor het bestuderen van pathologie van het middenoor geassocieerd met COVID-19.
- Toekomstige optimalisatie kan studies naar pathologie van het binnenoor verbeteren.
Doel van de studie
- Om de verwerkingstijd voor de analyse van het slaapbeen te verkorten.
- Om een snelle beoordeling van de otopathologie mogelijk te maken.
- Om een methode te bieden die toepasbaar is op tijdgevoelige studies.
Gebruikte methoden
- Oogsten tijdens autopsie.
- Scherpe dissectie van de hersenzenuwen naar het interne gehoorgang.
- Initiële botincisie gemaakt met een osteotoom.
- Gebruik van een microszaag met dubbele diamantbladen voor het doorsnijden.
Belangrijkste resultaten
- Verwerkingstijd verkort van 9-10 maanden naar 10-14 dagen.
- Faciliteert een snelle beoordeling van pathologie van het middenoor.
- Potentieel voor verdere optimalisatie in toekomstige studies.
- Toepasbaar voor dringende onderzoeksbehoeften in de otopathologie.
Conclusies
- De techniek versnelt de verwerking van het slaapbeen aanzienlijk.
- Het is bijzonder nuttig voor studies die verband houden met COVID-19.
- Toekomstig onderzoek kan de toepassing ervan bij pathologie van het binnenoor verbeteren.
Veelgestelde vragen
Industriële relevantie voor executives
Versnelde doorsnedevorming van het slaapbeen maakt een snelle histopathologische beoordeling van weefsels in het middenoor mogelijk, wat inspeelt op dringende onderzoeksbehoeften tijdens uitbraken van infectieziekten zoals COVID-19. Door de verwerkingstijd van weefsels te verkorten van maanden naar dagen, ondersteunt deze methode tijdgevoelige targetvalidatie en mechanistische studies in de otopathologie. De aanpak vergroot de wendbaarheid van het portfolio voor translationele onderzoeksteams die virale entry-routes en weefselspecifieke eiwitexpressie onderzoeken.
Strategische toepassingen in biofarmaceutisch R&D
Vroege ontdekking & targetvalidatie
- Maakt snelle analyse van eiwitexpressie mogelijk die relevant is voor virale entry-mechanismen in menselijke weefsels.
- Ondersteunt functionele targetvalidatie door de weefselintegriteit te behouden voor immunohistochemische analyse.
- Faciliteert mechanische risicoreductie in studies naar pathogeen-gastheerinteracties binnen het middenoor.
Screening & assayontwikkeling
- Levert weefselcoupes van hoge kwaliteit die geschikt zijn voor gestandaardiseerde immunohistochemie en moleculaire assays.
- Verkort de doorlooptijd voor de ontwikkeling en validatie van assays in otopathologisch onderzoek.
- Verbetert de reproduceerbaarheid en schaalbaarheid van weefselgebaseerde screeningworkflows.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Maakt het mogelijk om bevindingen op weefselniveau af te stemmen op translationele biomarkerstudies in infectieziektemodellen.
- Ondersteunt de continuïteit van ontdekking tot preklinische validatie door weefselanalyse te versnellen.
- Vermindert het risico op vertraagde inzichten in urgente contexten van de volksgezondheid.
Integratie van Pijplijn & Workflow
Dit protocol voor snelle coupes is geïntegreerd in het continuüm van ontdekking tot preklinisch onderzoek, waardoor tijdige hypothesetoetsing en targetvalidatie in menselijke weefselmodellen mogelijk worden.
- Ontdekkingsbiologie: Versnelt hypothesegestuurde studies naar eiwitlokalisatie en weefselgevoeligheid voor infectie.
- Screening: Levert assay-klare coupes voor kwantitatieve immunohistochemische uitlezingen.
- Analytiek: Ondersteunt robuuste meting van eiwitmarkers (bijv. ACE2, TMPRSS2, Furine) onder verschillende condities.
- Translationeel onderzoek: Slaat een brug tussen analyse van menselijk weefsel en bevindingen uit preklinische modellen voor afstemming van biomarkers.
- Bedrijfsmatige hergebruikbaarheid: Vestigt een schaalbare, snelle capaciteit voor weefselpreparatie voor toekomstig onderzoek naar infectieziekten.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellend vertrouwen bij weefselgebaseerde targetvalidatie en mechanistische studies.
- Operationele waarde: Standardiseert en versnelt de weefselverwerking, waardoor de belasting van middelen en tijd wordt verminderd.
- Strategische waarde: Maakt snellere go/no-go-beslissingen mogelijk in urgente onderzoeksscenario's, wat de kapitaalefficiëntie verbetert.
- Portfolio-impact: Ondersteunt risico-gecorrigeerde prioritering van translationele projecten tijdens noodsituaties op het gebied van de volksgezondheid.
Overwegingen voor de implementatie
- Vereist expertise in de behandeling van postmortale weefsels en het gebruik van instrumenten voor het maken van coupes.
- Vereist toegang tot precisie-microsaws met diamantbladen en infrastructuur voor decalcificatie.
- Maakt standaardisatie van weefselverwerking en kleuringsprotocollen tussen verschillende teams noodzakelijk.
- Aanpasbaar aan diverse weefseltypen en eiwitdoelen door middel van protocoloptimalisatie.
- Afhankelijk van tijdige toegang tot autopsies en de kwaliteit van de specimens voor optimale resultaten.
