Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) hat eine innovative Technologie entwickelt, die die traditionelle Pathologie transformieren könnte. Statt auf dünn geschnittenem und gefärbtem Krebsgewebe basiert die Methode auf fortschrittlicher Holotomografie (HT) und künstlicher Intelligenz (KI). Sie erzeugt realistische, virtuell gefärbte 3D-Bilder von Krebsgewebe – ohne serielle Schnitte oder Färbungen. Dieser Durchbruch ebnet den Weg für nicht-invasive Diagnostik der nächsten Generation.

Seit über 200 Jahren analysiert die Pathologie Krebsgewebe unter dem Mikroskop, wobei nur zweidimensionale Querschnitte sichtbar sind. Dies schränkt das Verständnis der räumlichen Zellverbindungen ein. Das Forschungsteam nutzte die Holotomografie, um den dreidimensionalen Brechungsindex von Gewebe zu messen, und kombinierte diese mit einem KI-basierten Deep-Learning-Algorithmus. Damit wurden virtuelle H&E-Bilder (Hämatoxylin und Eosin) erstellt, die Zellkerne blau und Zytoplasma rosa darstellen.

Die generierten Bilder entsprechen laut quantitativer Analyse den tatsächlichen gefärbten Gewebebildern. Die Technologie zeigte zudem konsistente Ergebnisse bei verschiedenen Organen und Geweben, was ihre Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit unterstreicht. In Zusammenarbeit mit Krankenhäusern und Forschungseinrichtungen in Korea und den USA wurde die Praxistauglichkeit mithilfe der Holotomographie-Ausrüstung von Tomocube bestätigt.

Diese Innovation verspricht eine präzisere und effizientere Krebsdiagnostik und könnte die pathologische Forschung nachhaltig verändern.

Original Paper:
Revealing 3D microanatomical structures of unlabeled thick cancer tissues using holotomography and virtual H&E staining

Authors: Juyeon Park, Su-Jin Shin, Geon Kim, Hyungjoo Cho, Dongmin Ryu, Daewoong Ahn, Ji Eun Heo, Jean R. Clemenceau, Isabel Barnfather, Minji Kim, Inyeop Jang, Ji-Youn Sung, Jeong Hwan Park, Hyun-seok Min, Kwang Suk Lee, Nam Hoon Cho, Tae Hyun Hwang & YongKeun Park

Nature Communications

DOI: 10.1038/s41467-025-59820-0

_{Redaktion: X-Press Journalistenbürö GbR}

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