Second und Third Harmonic Generation Imaging von Kopf-Hals-Tumoren

In diesem Projekt wurde eine Analyse der Extrazellularmatrix, genauer des fibrillären Kollagens von Kopf-Hals-Tumoren sowie von gesundem Gewebe mittels Second und Third Harmonic Generation Imaging (SHG und THG) durchgeführt. Es handelt sich hierbei um nichtlinear optische Verfahren: zwei oder drei Photonen werden kohärent an Gewebestrukturen zerstreut und bilden ein Photon mit höherer Harmonie, welches nur noch die halbe oder ein Drittel der ursprünglichen Wellenlänge besitzt. SHG und THG basieren auf endogenen Kontrasten, benötigen keine exogenen Alterationen wie histologische Färbungen und sind gewebeschonend.

Es fand eine mikroskopische Analyse histologischer Schnitte von Kopf-Hals-Tumoren und gesundem Gewebe mehrerer Patienten (n = 10) statt. Zum einen wurden diese an einem Lichtmikroskop untersucht, zum anderen an einem Mehrphotonen-Mikroskop. Hierbei konnte durch Vergleich mit histologischen Färbungen wie Immunhistologie (Coll I) und Elastica van Gieson ein erfolgreich generiertes SHG-Signal dargestellt werden, dies stellte eine primäre qualitative Analyse dar. Ferner wurde eine detaillierte quantitative Auswertung der angefertigten SHG-Bilder durchgeführt. Hierbei zeigte sich ein deutlicher Unterschied der Bildinformation zwischen gesundem und Tumorgewebe, welcher durch die f/b-Ratio, also dem Verhältnis zwischen vorwärts- und rückwärtsgerichtetem SHG-Signal gemessen wurde. In 8 von 10 Tumorgewebeproben war dieses Verhältnis niedriger als in den korrespondierenden gesunden Proben, es war also eine deutliche Tendenz hin zu einem ungeordneteren Zustand der Extrazellularmatrix in Tumorgewebe im Vergleich zu gesundem Gewebe zu erkennen. Hiermit könnte in Zukunft eine präzise Identifikation von Tumorgewebe und Interpretation von Resektionsrändern -auch in vivo- erfolgen.

Poster-PDF A-1505.PDF

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Article published online:
10 June 2020