Multimodal Quantitative Fase de imagem com o Digital Holographic Microscopia com precisão Avalia Cura inflamação intestinal e epitelial de Feridas

Philipp Lenz; Markus Brückner; Steffi Ketelhut; Jan Heidemann; Björn Kemper; Dominik Bettenworth

doi:10.3791/54460

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Artigo de método

Multimodal Quantitative Fase de imagem com o Digital Holographic Microscopia com precisão Avalia Cura inflamação intestinal e epitelial de Feridas

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DOI:

10.3791/54460

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13 de setembro de 2016

Philipp Lenz¹^,² , Markus Brückner¹ , Steffi Ketelhut³ , Jan Heidemann⁴ , Björn Kemper^*³ , Dominik Bettenworth^*¹

¹Department of Medicine B, University Hospital Münster, ²Institute of Palliative Care, University Hospital Münster, ³Biomedical Technology Center, University of Münster, ⁴Department of Gastroenterology, Klinikum Bielefeld

^* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

A avaliação precisa dos efeitos anti-inflamatórios é de extrema importância para a avaliação de novos medicamentos potenciais para o tratamento da doença inflamatória intestinal. A microscopia holográfica digital fornece avaliação da inflamação em amostras de tecido colônico murino e humano, bem como avaliação multimodal automatizada da cicatrização de feridas epiteliais in vitro.

Resumo

A incidência de doença inflamatória intestinal, ou seja, doença de Crohn e colite ulcerosa, aumentou significativamente ao longo da última década. A etiologia de IBD permanece desconhecida e estratégias terapêuticos actuais baseiam-se na supressão não específica do sistema imunitário. O desenvolvimento de tratamentos que visam especificamente a inflamação intestinal e a cicatrização de feridas epiteliais poderia melhorar significativamente a gestão da DII, no entanto, isto exige uma detecção precisa das alterações inflamatórias. Actualmente, os potenciais candidatos a fármacos são geralmente avaliada utilizando modelos animais in vivo ou com técnicas baseadas cultura de células in vitro. O exame histológico geralmente requer as células ou tecidos de interesse a serem manchadas, que podem alterar as características da amostra e, além disso, a interpretação dos resultados podem variar de acordo com especialização investigador. microscopia holográfica digital (DHM), com base na detecção de atraso comprimento do percurso óptico, permitemancha-livre imagem de contraste de fase quantitativa. Isso permite que os resultados sejam directamente correlacionada com parâmetros biofísicos absolutos. Demonstramos como a medição das mudanças na densidade do tecido com DHM, com base na medição do índice de refração, pode quantificar alterações inflamatórias, sem coloração, em diferentes camadas de amostras de tecido do cólon de ratos e seres humanos com colite. Além disso, demonstramos monitoramento livre-label multimodal contínuo de cicatrização de feridas epiteliais in vitro, possível usando DHM através da determinação automatizado simples da área ferida e determinação simultânea de parâmetros morfológicos, tais como a massa seca e espessura da camada de células que migram. Em conclusão, DHM representa um valioso, novos e ferramenta quantitativa para a avaliação da inflamação intestinal com valores absolutos de parâmetros possíveis, quantificação simplificado de cicatrização de feridas epiteliais, in vitro e, por conseguinte, tem um elevado potencial para o retorno de diagnóstico translacionalSE.

Introdução

Doença inflamatória do intestino (IBD), isto é, a colite ulcerosa (UC) e doença de Crohn (CD) são desordens inflamatórias idiopáticas do tracto gastrointestinal ^1. A investigação sobre a fisiopatologia subjacente de IBD ea avaliação de potenciais novos medicamentos ou novas abordagens de diagnóstico é particularmente importante. Tanto na pesquisa básica e o manejo clínico de pacientes com DII, a mucosa intestinal tornou-se um foco de atenção ^2,3. A mucosa representa um contorno anatómico, em que a interacção entre as bactérias comensais, células epiteliais e os vários componentes celulares do sistema imune do intestino intestino orquest....