$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
İmmünofluoresans mikroskopi, florofor konjuge antikorlar kullanılarak doku mimarisi ve hücre bileşiminin görselleştirilmesini kolaylaştıran rejeneratif tıp araştırmalarında temel bir analitik tekniktir. Bu metodoloji, immünokimyasal tanımanın moleküler özgüllüğünü floresan algısının hassasiyeti ve çok yönlülüğüyle birleştirerek, doku mikro ortamlarında hücresel hedef dağılımlarının ayrıntılı gözlemlenmesini mümkün kılar. İmmünofloresans yaklaşımları hem doğrudan hem de dolaylı etiketleme stratejilerini kapsar; dolaylı immümsülofloresans protokolleri, görünür ve yakın kızılötesi spektrumu kapsayan çeşitli floroforlara konjuge edilen ikincil antikor sistemleri aracılığıyla gelişmiş sinyal yükseltmesisağlar. Metodolojinin spektral ayrım yoluyla eşzamanlı çoklu hedef tespit etme yeteneği, heterojen hücresel popülasyonların ve karmaşık doku mikro ortamlarındaki mekansal ilişkilerinin kapsamlı fenotipik karakterizasyonunu kolaylaştırır2.
İmmünoflüoresans mikroskopisinin teknik yetenekleri, geleneksel protein lokalizasyonunun ötesine geçerek, floresans yoğunluk ölçümleri, kololokalizasyon analizleri ve hücresel fonksiyon ile doku organizasyonunu anlamak için kritik olan mekansal dağılım değerlendirmeleri gibi nicel analitik uygulamaları dakapsar. İmplant biyouyumluluk araştırmaları bağlamında, immünoflüoresans analizi, yabancı cisim reaksiyonları, iltihap kaskadları ve hücresel ve moleküler düzeyde implant kabulünü veya reddini belirleyen doku entegrasyon süreçleri dahil olmak üzere konak bağışıklık yanıtları hakkında kritik bilgilersunar 4.
İmmünoflüoresans protokollerinin başarılı uygulanması, morfolojik bütünlüğü koruyan ve floresan sinyalini koruyan ve arka plan otofloresansını en aza indiren doku işleme metodolojilerinin dikkatli değerlendirilmesini gerektirir. Geleneksel gömülü ortam seçimi, doku tipine, sonraki analitik gereksinimlere ve ilgi duyulan spesifik antijenlere bağlıdır. Sentetik malzemeler ve implantlar için, güncel literatürde öncelikle kesitleme işlemleri sırasında yapısal stabiliteyi korumak için tam reçine gömülmesiönerilir 5. Ancak, bu yaklaşım, polimerize reçine blokların kesitlenmesi için özel ultramikrotomlar ve bıçaklar gereksinimi nedeniyle önemli sınırlamalar taşır ve bu da önemli ekipman yatırımı ve teknik uzmanlık gerektirir. Parafin gömülü, kesitleme için yeterli yapısal destek sağlarken, fiksasyon ve işleme sırasında antijenik belirleyicilerde konformasyonel değişiklikler sağlar; bu da proteinleri denatüre edebilen ve epitopları maskeyebilen organik çözücülerle infiltrasyon yoluyla genişlemiş dehidrasyon, kimyasal sertleşme ve işleme sürecinde gerçekleşir. Parafin işleme ayrıca sinyal algılama ve nicel analizi tehlikeye atan içsel otofloresans girişimi de üretir. Bu değişiklikler, antikor erişimini yeniden sağlamak için genellikle ısı kaynaklı epitop toplama (HIER) veya proteolitik kaynaklı epitop alımı (PIER) içeren antijen toplama prosedürlerinigerektirir 6. Bu müdahalelere rağmen, ticari olarak mevcut birçok antikor parafinle gömülü örneklerle uyumsuz kalmaktadır ve zorlu geri alma koşulları floresan sinyal kalitesini daha da zayıflatabilir ve foto ağartma artefaktları ortaya çıkarabilir.
Kriyoseksiyon, immünoflüoresans uygulamaları için alternatif bir işleme metodolojisi sunar. Doku hazırlığı için iki kriyokonserasyon yöntemi kullanılabilir. İlk yaklaşım, taze doku örneklerinin doğrudan sıvı azotla önceden soğutulan izopentan banyosuna batırılarak –20 °C'nin altına sıcaklık elde edilmesini ve ardından sıcaklık kontrollü kesme odalarıyla donatılmış kriyostat mikrotomlarıyla kesimlendirmeyi içerir. İkinci protokol ise paraformaldehit (PFA) veya formalin ile kısa bir fiksasyon dönemi kullanır, ardından dondurmadan önce dereceli sukroz sızması ile kriyokoruma uygulanır. Kriyokoruma süreci, antikor tanıma için gerekli olan doğal protein konformasyonlarını koruyarak doku bütünlüğünü koruyan katı bir matriks oluşturur. Dondurulmuş kesimleme, dokuları neredeyse doğal bir durumda tutar ve minimum kimyasalmodifikasyonlar yapar 7, böylece sert antijen toplama prosedürlerine olan ihtiyacı azaltır ve epitop maskelenmesi veya denatürasyonu nedeniyle parafinli dokularla uyumsuz olanlar da dahil olmak üzere daha geniş bir birincil antikor yelpazesinin kullanılmasınısağlar 8.
Kriyobölümleme işlemi genellikle optimal kesme sıcaklığı (OCT) bileşiğini kullanır; bu, polivinil alkol ve polietilen glikolden oluşan, kesitleme sırasında yapısal destek sağlarken şeffaf ve floresan algılama sistemleriyle uyumlu kalınca suda çözünür bir göme ortamıdır. OCT gömme, özel analitik gereksinimlere ve doku özelliklerine bağlı olarak 5–15 μm kalınlığında ince, uniform kesitlerin oluşturulmasınıkolaylaştırır 9. Donmuş kesitlerde doğal protein konformasyonlarının korunması, nicel immünoflüoresans analizi için gerekli olan optimal sinyal-gürültü oranlarını korurken, parafinli dokularla uyumsuz olanlar da dahil olmak üzere daha geniş birincil antikor yelpazesinin kullanılmasına olanak tanıyan sağlamepitopları korur 8.
Ancak, donmuş doku kesimleme, özellikle doğal biyolojik dokulara kıyasla farklı fizikokimyasal özelliklere sahip sentetik implant malzemeleri işlenirken, benzersiz teknik zorluklar sunar. Dondurma sırasında sentetik polimerler ile biyolojik doku arayüzleri arasındaki farklı termal genişleme, yapısal bütünlüğü tehlikeye atan ve kesitleme artefaktları oluşturan lokal mekanik gerilime yol açabilir10. Ayrıca, birçok sentetik malzemenin donmuş biyolojik dokulara göre doğal sertliği, kesitleme sırasında bıçak sapmasına neden olabilir; bu da parça kalınlığının düzensiz olmasına ve hem numune hem de kesme ekipmanına zarar vermesine yol açabilir. Bu teknik sınırlamalar, implant içeren örneklerin benzersiz gereksinimlerini karşılayabilen ve immünofluoresans uygulamaları için dondurulmuş kesitlemenin avantajlarını koruyabilen özel işlem protokollerini gerektirir.
Bu sınırlamaları gidermek için, bu çalışma, seçici UV ile kürlenebilir reçine stabilizasyonunu kontrollü kriyost kesitleme parametreleriyle birleştiren ve implant dokusu yapılarının yüksek çözünürlüklü, çok parametreli immünoflüoresans analizini mümkün kılan bir kriyobölümleme protokolü geliştirmiştir.