3D Krebsdiagnostik mit dem Ultramikroskop

Thursday, 29 October 2020 01:17

3D Krebsdiagnostik mit dem UltramikroskopAn der TU Wien entwickelte man in Zusammenarbeit mit der TU München ein Ultramikroskop, das erstmals ganze Stücke des Tumors in 3D sichtbar macht. Die Zuverlässigkeit der Diagnose ob der Tumor durch Operation vollständig entfernt wurde, soll dadurch deutlich gesteigert werden.

Ist der gesamte Tumor entfernt?

Nach einer Krebsoperation ist die entscheidende Frage: Sind möglicherweise Krebszellen zurückgeblieben, die weiterwachsen können, oder wurde tatsächlich der gesamte Tumor entfernt? Um das herauszufinden, wird der Tumor in der Pathologie untersucht. Bisher fertigte man dünne Schnitte an, die dann unter dem Mikroskop analysiert wurden. Diese neue Technik, soll nun das Tumorgewebe durchsichtig machen, um es mit einem speziellen Ultramikroskop zu durchleuchten. So kann man ganz ohne Schnitt das gesamte entnommene Gewebe in 3D analysieren. Die Zuverlässigkeit der Diagnose soll dadurch deutlich gesteigert werden.

Aus Gewebeproben die Zukunft lesen

„Unter dem Mikroskop kann man sehen, ob der entfernte Tumor von einem Saum gesunden Gewebes umgeben ist“, sagt Prof. Hans Ulrich Dodt vom Institut für Festkörperelektronik der TU Wien. „Man sagt dann, der Tumor wurde im Gesunden entfernt. Ist das der Fall, muss sich die Patientin oft nur noch erholen. Ist es nicht so, muss eventuell nachoperiert oder zusätzlich bestrahlt werden. Besonders nach Brustkrebsoperationen kommt das immer wieder vor.

Das Problem dabei ist, dass man auf diese Weise niemals den gesamten Tumor vollständig untersuchen kann. „Üblicherweise wird alle 5 Millimeter ein ungefähr 4 Mikrometer dicker Schnitt entnommen. Das bedeutet, dass nur etwa ein Tausendstel des gesamten Tumorvolumens auch tatsächlich untersucht wird.“ In kritischen Bereichen können die Dünnschnitte auch enger gelegt werden, aber das gesamte Gewebe kann auf diese Weise nicht erfasst werden.

Durchsichtiges Gewebe für das Ultramikroskop

Mit Hilfe einer speziellen Technik, der sogenannten Ultramikroskopie, ist es nun aber möglich, den ganzen Tumor dreidimensional sichtbar zu machen – daran arbeitete Inna Sabdyusheva im Rahmen ihrer Dissertation (universitätsübergreifend, an der TU Wien und dem Zentrum für Hirnforschung der MedUni Wien). Sie entwickelte ein chemisches Verfahren, mit dem man Brustkrebs-Proben „klären“ kann – sie werden durchsichtig, die Struktur bleibt aber unverändert, und die Krebszellen sind nach wie vor zu erkennen.

Die transparente Probe wird dann in einem Ultramikroskop durchleuchtet. Ein sogenanntes „Lichtblatt“, eine dünne Schicht aus Laserstrahlen, durchdringt das Gewebe. Damit wird die Probe Schicht für Schicht analysiert, und am Computer lassen sich dann beliebige Schnitte durch den Tumor anzeigen, obwohl er selbst niemals zerschnitten wurde. So gelingen Einblicke, die bisher unmöglich waren: In manchen Gewebeproben konnte man etwa Milchgänge erkennen, die mit Krebszellen verstopft waren.

Das chemische Verfahren, auf der Inna Sabdyushevas Arbeit beruht, wurde an der TU Wien von Klaus Becker entwickelt. Eine spezielle Optik, mit der sich besonders lange und dünne Lichtblätter erzeugen lassen, war in derselben Arbeitsgruppe von Saideh Saghafi konstruiert worden. Für die aktuelle Arbeit war das entscheidend – die Auflösung dieses Mikroskopie-Verfahrens hängt davon ab, wie dünn das Lichtblatt ist.
Die Untersuchungen wurden in enger Zusammenarbeit mit dem Pathologischen Institut der TU München durchgeführt, von dem auch die meisten Tumorstücke von Brustkrebsoperationen zur Verfügung gestellt wurden. Von der Klinik für Chirurgie des AKH Wien kamen auch Stücke von anderen Tumorarten.

Revolution in der Pathologie

„In kürzerer Zeit als bisher kann eine größere Verlässlichkeit bei den Untersuchungen erzielt werden. Außerdem dürfte die neue 3D Methode in Zukunft auch ganz neue Einblicke in die Krebsentwicklung erlauben“, sagt Hans- Ulrich Dodt. Da es dadurch erstmals möglich ist, die Ausbreitung von Krebszellen in menschlichen Operationspräparaten dreidimensional darzustellen, dürfte auch das Verständnis der Tumorbiologie wesentliche Fortschritte machen.
Die neue 3D Tumormikroskopie soll die Arbeit in der Pathologie wesentlich erleichtern. „Anstatt eine große Anzahl histologischer Schnitte unter dem Mikroskop zu inspizieren wird man in der Pathologie in Zukunft ähnlich wie in der Radiologie am Bildschirm mit der Maus durch die Bilder scrollen können“, sagt Hans-Ulrich Dodt. Die gewaltige Menge an Bilddaten, die dabei entsteht, eröffnet zusätzlich ganz neue Chancen im Bereich der künstlichen Intelligenz, glaubt Dodt: „Vielleicht könnten so in Zukunft deren Programme die Tumordiagnostik beschleunigen und vereinfachen.“

Diese neue Technik wurde nun im Fachjournal „Nature scientific reports“ veröffentlicht.

Originalpublikation:
I. Sabdyusheva Litschauer et al., 3D histopathology of human tumours by fast clearing and ultramicroscopy, Scientific Reports 10, 17619 (2020). https://www.nature.com/articles/s41598-020-71737-w

Kontakt:
Prof. Hans Ulrich Dodt
Institut für Festkörperelektronik
Technische Universität Wien
+43 1 58801 362 60 / +43 1 40160 34311
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

(GZ)
Quelle: TU-Wien
Foto: Tumor in Ultramikroskop (c) TU-Wien

Der Beitrag 3D Krebsdiagnostik mit dem Ultramikroskop erschien zuerst auf Jobbörse und Netzwerk für Naturwissenschafter /-innen.

Read more https://life-science.eu/3d-krebsdiagnostik/

Published in life-science
  • That was the kick off of Austria's 1st Life Science Career Fair
    In these exciting times it is a special challenge but also a pleasure to create something new. We were immediately thrilled when Alexandra Khassidov,  o the managing director of our cooperation partner of the Austrian Association of Molecular Life Sciences and Biotechnology (ÖGMBT) contacted us with the idea of an Austria-wide life science career fair. A joint organization was quickly decided on, whereupon Life Science Austria (LISA) and other Austrian…
    02.11.2020,
  • FEMS - Get Involved bulletin – October 2020
    The FEMS Get involved bulletin is out! Read the October issue with microbiology research, events and calls. Some highlights: Call for Early Career Scientists as Reviewers for FEMS Microbes FEMS Webinars FEMS Microbes Research Poster Prize World Antimicrobial Awareness Week Top 3 Opportunities this month Grant Application Deadlines The ÖGMBT has a very wide international network and is a member of several relevant scientific societies like FEMS. ÖGMBT members are…
    02.11.2020,
  • FEMS Affiliates Letter - October 2020
    As member of the ÖGMBT you are automatically also member of the Federation of European Microbiology Societies (FEMS). The FEMS Affiliates Letter of October 2020 has the following content: Page 2-3: FEMS Microbiology News Page 4-7: New Research in the FEMS Journals Page 8-9: Grants Corner, Events & Opportunities Page 10: Deadlines, Videos & Extras See ÖGMBT Special - Page 9: Life Science Tuesday #5: Microbiome Innovations
    29.10.2020,
  • Life Science Tuesday #2/12 – “RNA Biology” - October 20 - Program & Abstract Booklet
    FREE REGISTRATION FOR PERSONAL MEMBERS Our first Life Science Tuesday “Lipids and Metabolism” was well attended, the discussions in the breakout rooms were lively, the Short Talks by young talents were on a high standard and we were enthused by the quality and creativity of the Science Flashes. Thanks to all who participated! We expect no less at our next Life Science Tuesday #2/12 dedicated to “RNA Biology” supported by…
    16.10.2020,
  • Posterchallenge Deadline extension 16.10.2020
    Dear colleagues, the Austrian Platform for Personalized Medicine (“Österreichische Plattform für Personalisiere Medizin” ÖPPM) is pleased to invite you to an Austrian-wide competition for students in (e-) health and IT sciences at Universities and Institutions for Applied Sciences during the annual (virtual!) ÖPPM meeting in autumn 2020.   „What means Personalized Medicine and Digitalization for you in your area of expertise?“   10 carefully chosen posters will be presented on…
    12.10.2020,
  • FEMS Affiliates Letter - September 2020
    As member of the ÖGMBT you are automatically also member of the Federation of European Microbiology Societies (FEMS). The FEMS Affiliates Letter of September 2020 has the following content: Page 2-3: FEMS Microbiology News Page 4-5: MicroLife, FEMS Microbes Page 6-7:  New Research in the FEMS Journals Page 8-9: Grants Corner, Events & Opportunities Page 10: Deadlines, Videos & Extras    
    05.10.2020,
  • FEMS - Get Involved bulletin – September 2020
    The FEMS Get involved bulletin is out! Read the September issue with microbiology research, events and calls. Some highlights: Call for Early Career Scientists as Reviewers for FEMS Microbes FEMS Microbes: Read the inaugural editorial FEMS Microbes: Interview with Editor-in-Chief Jana Jass Top 3 Opportunities this month International Microorganism Day 2020 rewind – watch the streams! Microbe Art Competition: And the winners are... Grant Application Deadlines Additional FEMS Research and Travel Grants...…
    30.09.2020,
  • INTERNATIONAL MICROORGANISM DAY
    17 September is International Microorganism Day, an opportunity to promote the diversity and variety of microorganisms and a way to encourage everyone to recognize and celebrate the many ways microscopic organisms are important in human health, culture and, throughout our daily lives.    International Microorganism Day is an annual celebration of microbiology and this year we are making an even greater effort to promote the positive contributions of microorganisms in…
    14.09.2020,
  • FEMS Affiliates Letter - August 2020
    As member of the ÖGMBT you are automatically also member of the Federation of European Microbiology Societies (FEMS). The FEMS Affiliates Letter of August 2020 has the following content: Page 2-3: FEMS Microbiology News Page 4-5: Research from the FEMS Journals Page 6-7:  MicroLife - inaugeral editorial, FEMS Microbes Page 8-9: Grants Corner, Events & Opportunities Page 10: Deadlines, Videos, Extras  
    31.08.2020,
  • US and Austrian Fulbright Scholar Awards are open for application
    Fulbright Austria has been creating opportunities since 1950. For 70 years, we have facilitated academic exchange between the US and Austria to promote mutual understanding. The US and Austrian Fulbright Scholar Awards are open for application: For Austrians: https://www.fulbright.at/programs/in-the-usa/scholars Grant Deadline: October 30, 2020   For Americans: https://www.fulbright.at/programs/in-austria/scholars Grant Deadline: September 15, 2020   Grant Length: 3–4 months Starting Date: 2021–22 academic year      
    26.08.2020,
  • Few places left - Career Workshop Pimp Your Proposal
    Career Workshop Pimp Your Proposal: How to successfully advance your funding project for  national & EU grants Will you submit a funding proposal shortly or has your proposal recently been rejected? Would you like to learn best practices for developing a successful funding proposal?Join us for a 2-day, hands-on career workshop that will provide you with concrete feedback on your proposal or project idea. Based on your ideas or a…
    06.10.2020,
  • Safety first
    01.10.2020,
  • ClinicalStrategy, ClinicalDevelopment
    01.10.2020,
  • Safety first in clinical development
    https://www.linkedin.com/company/gouya-insights/   The hope for a fast availability of #COVID19 #vaccine is understandable. Worlwide plans to vaccinate hundreds of millions of people with the first successful candidate. One serious adverse event per thousand of a vaccine given to 100 million people means harm to 100,000 otherwise healthy people. Trust that given the time science will deliver a medical solution in the form of a vaccine or a chemoprophylactic drug treatment with measures for…
    01.10.2020,
  • LISAvienna to support the EFIB Digital Start-up Forum
    The digital START-UP FORUM offers young founders who are active in industrial biotech-nology and bioeconomy strong visibility among the international EFIB attendees, representing sector stakeholders from companies, academics, SMEs, investors, policy makers, NGOs and media.  LISAvienna encourages start-ups to apply Start-ups from the following areas are invited to apply for a live pitch: Green. Circular. Sustainable. Food, Feed & Nutrition Fashion & Textiles Materials & Packaging Bioprocesses & Technologies Participation…
    04.09.2020,
  • Philipp Hainzl appointed new Managing Director at LISAvienna by the Vienna Business Agency
    On September 1, 2020, Philipp Hainzl will succeed longstanding Managing Director Peter Halwachs as representative of the Vienna Business Agency on the board of the Vienna life sciences platform LISAvienna. He and Johannes Sarx from the Austrian promotional bank Austria Wirtschaftsservice (aws) are now jointly responsible for the life science cluster. Commenting on his new area of responsibility, Philipp Hainzl said, “LISAvienna is one of the most important initiatives designed…
    01.09.2020,
  • EURAXESS Career Orientation tool
    No limits: explore your career as a researcher   The 'No limits' toolkit for researchers highlights resources to help you identify what's important for you in your career plan to build on your skills and knowledge consider a wide range of career options make a plan to reach your professional development goals The toolkit includes advice, quizzes to help you explore your own needs and links to resources, information and…
    24.06.2020,
  • Stipendien und Förderungen
    Österreichs größte Datenbank für Stipendien und Forschungsförderung richtet sich an Incomings und Outgoings. Sie enthält aktuelle Ausschreibungen für Stipendien, Zuschüsse, Forschungsförderungen, Praktika und Forschungspreise. Interessierte können gezielt nach passenden Stipendien und Förderungen suchen. >> www.grants.at
    08.05.2020,
  • Takeda: Global Plasma Alliance in the fight against COVID-19
    World-leading plasma companies collaborate to accelerate the development of a potential COVID-19 hyperimmune therapy. Takeda has been working intensively on the development of a potential plasma-derived therapy for the treatment of COVID-19 since the beginning of the corona crisis. At the beginning of April, Takeda Pharmaceutical Company Limited and CSL Behring announced the establishment of a global plasma alliance to accelerate the development of a potential therapy to treat people…
    27.04.2020,
    by
  • Checklist for conducting virtual meetings
    Most of us are in home office and are experiencing many virtual meetings with various tools like skype, zoom, slack, gotomeeting. Leading teams in real life is a challenge, leading teams virtually even more. Together with Irene, an expert in meeting design and team leading, our staff member Andrea has co-edited a virtual meetings checklist. You can download the checklist for free (in English and German) from Irene’s website.
    09.04.2020,
    by
  • Effizientes Kunststoffrecycling durch neue Sortiertechnologie
    Materialverbunde wie beispielsweise Mehrschichtfolien für Verpackungen lassen sich nicht oder nur schwer gezielt trennen. Diese werden deshalb meist downgecycelt und verschwinden so aus dem Werkstoff-Kreislauf. Wissenschafter/-innen am Department Kunststofftechnik an der Montanuniversität Leoben und dem Polymer Competence Center Leoben (PCCL) e...
    21.11.2020,
  • Facharzt (m/w/d) für Orthopädie und Traumatologie
    Facharzt (m/w/d) für Orthopädie und Traumatologie Peter Grill ÄrztevermittlungDer Beitrag Facharzt (m/w/d) für Orthopädie und Traumatologie erschien zuerst auf Jobbörse und Netzwerk für Naturwissenschafter /-innen....
    19.11.2020,
  • Mitarbeiter Sterile Arzneimittelherstellung / Sterillabor
    Mitarbeiter Sterile Arzneimittelherstellung / SterillaborNOTCHDELTADer Beitrag Mitarbeiter Sterile Arzneimittelherstellung / Sterillabor erschien zuerst auf Jobbörse und Netzwerk für Naturwissenschafter /-innen....
    18.11.2020,
  • Facharzt (m/w/d) für Anästhesiologie und Intensivmedizin
    Facharzt (m/w/d) für Anästhesiologie und IntensivmedizinPeter Grill ÄrztevermittlungDer Beitrag Facharzt (m/w/d) für Anästhesiologie und Intensivmedizin erschien zuerst auf Jobbörse und Netzwerk für Naturwissenschafter /-innen....
    18.11.2020,
  • Facharzt (m/w/d) für Allgemeinmedizin
    Facharzt (m/w/d) für AllgemeinmedizinPeter Grill ÄrztevermittlungDer Beitrag Facharzt (m/w/d) für Allgemeinmedizin erschien zuerst auf Jobbörse und Netzwerk für Naturwissenschafter /-innen....
    18.11.2020,
  • Facharzt (m/w/d) für Innere Medizin mit Option Additivfach “Nephrologie” zu erwerben
    Facharzt (m/w/d) für Innere Medizin mit Option Additivfach “Nephrologie” zu erwerbenPeter Grill ÄrztevermittlungDer Beitrag Facharzt (m/w/d) für Innere Medizin mit Option Additivfach “Nephrologie” zu erwerben erschien zuerst auf Jobbörse und Netzwerk für Naturwissenschafter /-innen....
    18.11.2020,
  • Laborplaner, Schwerpunkt Ausführung
    Laborplaner, Schwerpunkt AusführungNOTCHDELTADer Beitrag Laborplaner, Schwerpunkt Ausführung erschien zuerst auf Jobbörse und Netzwerk für Naturwissenschafter /-innen....
    18.11.2020,
  • Facharzt (m/w/d) für Allgemeinmedizin für Innere Medizin
    Facharzt (m/w/d) für Allgemeinmedizin für Innere MedizinPeter Grill ÄrztevermittlungDer Beitrag Facharzt (m/w/d) für Allgemeinmedizin für Innere Medizin erschien zuerst auf Jobbörse und Netzwerk für Naturwissenschafter /-innen....
    18.11.2020,
  • Fach- / Oberarzt (m/w/d) für Frauenheilkunde und Geburtshilfe
    Fach- / Oberarzt (m/w/d) für Frauenheilkunde und GeburtshilfePeter Grill ÄrztevermittlungDer Beitrag Fach- / Oberarzt (m/w/d) für Frauenheilkunde und Geburtshilfe erschien zuerst auf Jobbörse und Netzwerk für Naturwissenschafter /-innen....
    18.11.2020,
  • PTA – Fokus Rezeptur / Voll- oder Teilzeit
    PTA – Fokus Rezeptur / Voll- oder TeilzeitNOTCHDELTADer Beitrag PTA – Fokus Rezeptur / Voll- oder Teilzeit erschien zuerst auf Jobbörse und Netzwerk für Naturwissenschafter /-innen....
    18.11.2020,