Otopsiler, hastalık patofizyolojisine ışık tutmak ve ölüm nedenlerini belirlemek için çok önemlidir. Doku ve organların mikroskobik analizi ya da histoloji için kullanılan geleneksel otopsi kimyasal boyaması, doku hazırlama ve saklama konusunda gecikmelere neden olmaktadır. Türk Bilim İnsanı Aydoğan Özcan’ın Dikkat Çeken Başarılarından birini daha önce de yayınlamıştık.
Aşağıda eski haberimizden bir bölümünü bulacaksınız.
Aydoğan Özcan 2023 SPIE Dennis Gabor Difraktif Optik Ödülünün sahibi oldu. Difraktif dalga cephesi teknolojisindeki üstün başarılar, özellikle holografi ve metroloji uygulamalarının geliştirilmesini sağlayanlar, SPIE Dennis Gabor Difraktif Optik Ödülü ile onurlandırılmaktadır.
Şimdiki çalışmalarında UCLA Samueli Mühendislik Okulu‘nda Profesör Aydoğan Özcan liderliğindeki araştırma ekibi, yapay zeka kullanarak otopsi dokusunu dijital olarak işlemek ve boyamak için yeni bir yöntem oluşturdu.
Mevcut kimyasal boyama iş akışı maliyetli, zaman alıcı ve yoğun emek gerektiriyor. Bu yaklaşım aynı zamanda COVID-19 pandemisi gibi dünya çapında bir sağlık krizi sırasında artan talebin bir sonucu olarak ortaya çıkabilecek sorunlara karşı da hassastır.
Sanal boyama yaklaşımı, hücrelerin kendi enzimleri tarafından “sindirildiği” bir süreç olan otolizin neden olduğu biyolojik doku korumasındaki gecikmeleri önler. Otoliz, dokuda boyama boyalarının ve biyomoleküllerin normal bağlanmasını engelleyen, kimyasal boyamanın kalitesini düşüren ve otopsi sonuçlarının netliğini ve güvenilirliğini etkileyen değişikliklere neden olabilir.
Nature Communications’da yayınlanan UCLA çalışması, etiketsiz postmortem doku örneklerini işleyebilen yapay zeka tabanlı bir boyama tekniği sunuyor. Yöntem, otopsi doku dilimlerinin otofloresan mikroskobik görüntülerini işlemek ve hematoksilen ve eozin (H&E) boyalı eşdeğerlerine dönüştürmek için eğitimli bir sinir ağı kullanıyor. H&E boyama, histolojide otopsi veya biyopsiden alınan bir doku kesitinin farklı bileşenlerini tanımlamak için kullanılan en yaygın boyalardan biridir. Otopsi materyallerinin standart kimyasal boyamasında görülen otoliz kaynaklı ayrışmayı azaltmanın yanı sıra, yöntem daha hızlı, daha ucuz ve daha basittir.
Araştırma Grubunu yöneten Özcan, “Bu, doku atıklarını ortadan kaldırırken aynı zamanda geleneksel boyama sürecindeki el emeğini, toksik reaktifleri ve atık suyu azaltan yeşil bir teknolojidir” dedi.
Türk Bilim İnsanı Aydoğan Özcan Kimdir?
“Bu yöntem histolojide yaygın uygulamalar için büyük bir potansiyele sahip.” Özcan aynı zamanda UCLA Biyomühendislik Bölümü ve David Geffen Tıp Fakültesi’nde öğretim üyesidir.
UCLA’nın California NanoSystems Enstitüsü’nde girişimcilik, endüstri ve akademik değişim direktör yardımcısı olarak görev yapmaktadır.
Aydoğan Özcan’a göre bu, geleneksel boyama işlemlerinde kullanılan el emeğini, tehlikeli reaktifleri ve atık suyu azaltırken doku atığını ortadan kaldıran yeşil bir teknoloji.
Araştırmacılar, UCLA ve diğer tıbbi tesislerden patologların, ölüm sonrası doku örneklerinden alınan test fotoğraflarının boyama kalitesini, sanal veya kimyasal olarak boyanıp boyanmadıklarını bilmeden değerlendirdikleri bir dizi kör testte tekniğini gösterdi.
Çalışmalar, iyi korunmuş doku kesitlerinden alınan H&E görüntüleri ile dijital veya kimyasal olarak boyananlar arasında nükleer, sitoplazmik ve hücre dışı özellikler açısından fark edilebilir bir fark olmadığını göstermiştir. Aslında, sanal boyama yöntemi, özellikle doku korumasının önemli ölçüde geciktiği COVID-19 örnekleri gibi otolizden büyük ölçüde etkilenen doku örneklerinde çok daha ayrıntılı özellikler ortaya çıkardı.
