אימונוהיסטוכימיה תלת-ממדית (3D-IHC) שינתה את היכולת שלנו לדמיין את הסידור המרחבי של תאים ומולקולות ברקמות שלמות. עם זאת, שיטות מסורתיות הן לרוב גוזלות זמן וסובלות מחדירת נוגדנים לקויה, מה שמגביל את יעילותן ברקמות עמוקות. צוואר בקבוק זה הציב אתגרים משמעותיים במדעי המוח, הפתולוגיה והדמיה ביו -רפואית, כאשר מיפוי מהיר ומפורט של נפחי רקמות גדולים הוא חיוני.
כדי לטפל בסוגיות אלה, חוקרים פיתחו חוקרים מאוניברסיטת יונטנדו בטוקיו, יפן, עוזר פרופסור קנטה יאמאוצ'י ופרופסור הירויוקי היוקי, המשפרת באופן דרמטי את המהירות, העומק והרגישות של חיסון בדגימות רקמות עבות. הכותרת של המחקר 'שיטת תלת מימד תלת מימדית עם תערובת חיסון עם ננו-בודיות המתמזגות על ידי פרוקסידאז והגברת אות אוקסידאז טירמיד-גלוקוז-אוקסידאז'פורסם ב- 18 ביוני 2025, ב ביולוגיה של תקשורתמעבדות שיטה הנקראת POD-NAB/FT-GO 3D-IHC, המשלבת ננו-וודיות התמזגו עם פרוקסידאז (POD-NABS) ומערכת הגברה של אות פלורסנט המכונה פלואורוכרומראומיד-גלוקוז אוקסידאז (FT-GO). גישה זו מאפשרת איתור חלבונים ברקמת מוח בעובי 1 מ"מ תוך שלושה ימים, חלק מהזמן הנדרש על ידי טכניקות קונבנציונאליות.
"Pod-nabs, Nabs Camelid התמזגו עם תרמיל, עומק תסונת חיסון משופרת ואפשרו גילויים רגישים על ידי שילוב עם מערכת ההגברה של אות פלורסנט טירמיד, Ft-Go,"אמר ד"ר יאמאוצ'י.
החוקרים החלו בהתייחסות למגבלה ארוכת שנים ברקמות תלת-ממדיות אימונוהיסטוכימיה: החדירה הגרועה של נוגדנים אימונוגלובולין קונבנציונליים, שהם גדולים בגודלם (~ 150 kDa). ננו -בודיות, הנגזרות מנוגדנים קמלים, הם רק ~ 15 kDa ולכן מתפזרים הרבה יותר יעילים לרקמות עבות. הצוות הנדס ננו-בודיות התמזגו עם פרוקסידאז חזרת, המזרז את התצהיר של טירמידות פלואורסצנטיות דרך מערכת FT-Go, ומאפשר תיוג בצפיפות גבוהה של מולקולות יעד.
לאחר מיטוב חדירות רקמות עם פיתרון מבוסס אוריאה בשם SCAL.EA2, החוקרים הדגימו כי Pod-NABs יכולים להשיג תיוג כמעט אחיד לאורך העומק המלא של פרוסות מוח של 1 מ"מ. לעומת זאת, נוגדנים קונבנציונליים תייגו רק את פריפריה של הרקמות. היתרון העומק הזה ניכר בתיוג הן חלבונים המובעים באופן אקסוגני כמו EGFP ו- TDTOMATO, כמו גם יעדים אנדוגניים כמו Integrin Alpha M/אשכול של מולקולת בידול 11B, סמן של מיקרוגליה.
"מרווה של פעילות תרמילים עם NAN3 מותר לתווית חיסונית מרובה של רקמות תלת-ממדיות על ידי תגובת Pod-nab/ft-Go, תוך שיפור רב של הרבגוניות"אמר הסופר הבכיר ד"ר היוקי.
הטכניקה הוכיחה גם את היעילה במודל מחלה. בפרוסות מוח מעכברי מודל מחלת אלצהיימר, השיטה חשפה כי מיקרוגליה מופעלת המופעלת סביב פלאק בטא-עמילואיד-סימן ההיכר החשוב של דלקת נוירואינדס והתקדמות מחלות. זה מראה על הבטחה ליישום השיטה בחקר מחלות ניווניות, סביבות מיקרו -סביבות גידולים ודינמיקת תאים חיסוניים ברקמות.
בהשוואה להדמיית חלבון פלואורסצנטית סטנדרטית ותוויות ישירה עם ננו-בודיות מצומדות פלואורופור סינתטיות, פרוטוקול ה- POD-NAB/FT-GO סיפק עד תשעה עוצמת האות הגדולה פי תשעה בעומק הרקמות של 500 מיקרון. הגברה משמעותית זו מפחיתה את הצורך במפגשי הדמיה ממושכים, מה שהופך את השיטה למתאימה במיוחד לניתוח תפוקה גבוהה.
למרות היתרונות שלה, לשיטה יש מגבלות מסוימות. המחברים מציינים כי הומוגניות האות יורדת ברקמות עבות יותר מ- 1 מ"מ. בנוסף, השוואה כמותית של ביטוי אנטיגן מאתגרים בגלל האופי הלא ליניארי של הגברת האות האנזימטית. מכשול נוסף הוא הזמינות המוגבלת של ננו -בודיות המתאימות לתיוג היסטוכימי, אם כי זה צפוי להשתפר ככל שיותר רצפי ננו -נואם הופכים לזמינים לציבור.
עם זאת, החוקרים אופטימיים לגבי ההשפעה הרחבה יותר של הטכניקה שלהם. על ידי התגברות על חסמים גדולים בחדירת נוגדנים וגילוי אותות, Pod-nab/ft-Go 3D-IHC יכול לקבוע סטנדרט חדש בהדמיה נפחית של רקמות ביולוגיות. פרוטוקול חדשני זה לא רק פותח דלתות חדשות למדעי המוח הבסיסיים, אלא גם בעל פוטנציאל לקידום אבחון קליני וגילוי תרופות. עם הביקוש ההולך וגובר להדמיית רקמות מהירה ברזולוציה גבוהה, במיוחד במחקר מוח וביולוגיה של סרטן, השיטה מספקת פיתרון מתוזמן וניתן להרחבה.
