Virtual histology by laboratory x-ray phase-contrast tomography

Abstract

Detaljerad avbildning av biologiska prover är viktigt för olika forskningsområden såväl som för klinisk patologi. Klassisk histologi, genom ljus- ellerelektronmikroskopi, ger högupplösta bilder men är destruktiv och kan endast ge tvådimensionell information. Med virtuell histologi genereras istället en tredimensionell rekonstruktion av provet, vilken kan analyseras genom snittning i godtyckliga riktningar. Den här Avhandlingen presenterarvidareutvecklingar av faskontrast-baserad röntgentomografi (CT), som ettverktyg för virtuell histologi. I synnerhet ligger fokus på avbildning medlabbaserade system, i motsats till storskaliga synkrotronljusanläggningar,och på faskontrastavbildning som ett alternativ till kemiska kontrastmedel.En bredd av olika tillämpningar presenteras, från arkeologi till kliniskpatologi, med datainsamling och databehandling anpassade för varje prov.Ett mikro-CT-system baserat på en metallstråle-röntgenkälla användes föravbildning av centimeterstora prover. Tredimensionell avbildning av mumifierade kvarlevor demonstrerades, med tillräcklig kontrast och upplösning i mjukvävnader för att fånga mikroanatomiska detaljer; blodkärl, hudlager, fingeravtryck och rester av fettceller kunde visualiseras i en egyptiskmumiehand. Virtuell histologi tillämpades också på paraffininbäddade tumörer för analys av resektionsmarginal, och på råttben för avbildning avvaskulära kanaler.För avbildning med mikrometerupplösning byggdes ett nano-CTsystem. Efter karaktärisering av systemet demonstrerades avbildning avfotoreceptorer i ofärgade facettögon från humlor. Ljus- och elektronmikroskopi användes för att verifiera resultaten. Jämförelser med konventionellattenuationsbaserad mikro-CT samt synkrotronljustomografi, både medofärgade och färgade prover, visade på fördelarna med användning avfaskontrast istället för att färga proverna.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-290960