เทคนิคทางจุลพยาธิวิทยาและการวิเคราะห์เนื้อเยื่อ
เทคนิคทางจุลพยาธิวิทยาเป็นวิธีการทางห้องปฏิบัติการที่ใช้ในการเปลี่ยนชิ้นส่วนของเนื้อเยื่อให้กลายเป็นการเตรียมที่คงที่ บาง และมีความคมชัดสูง ซึ่งสามารถตรวจสอบได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ เทคนิคเหล่านี้ครอบคลุมกระบวนการทั้งหมดตั้งแต่การเก็บรักษาเนื้อเยื่อที่เพิ่งนำออกมาใหม่ ไปจนถึงการรองรับและการตัดเนื้อเยื่อ การย้อมสีและการติดฉลากโครงสร้างเฉพาะ และเป็นพื้นฐานสำคัญทั้งในการวินิจฉัยทางพยาธิวิทยาและการวิจัยเนื้อเยื่อพื้นฐาน
Definition
เทคนิคทางจุลพยาธิวิทยาคือชุดของกระบวนการทางกายภาพและเคมีที่ใช้ในการเก็บรักษา, รองรับ, ตัด, และแสดงภาพเนื้อเยื่อและเซลล์อย่างเลือกสรร เพื่อให้สามารถวิเคราะห์โครงสร้างและองค์ประกอบโมเลกุลของพวกมันได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงหรือกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
Scope
ส่วนนี้จะแนะนำผู้อ่านให้รู้จักกับกลุ่มหลักของวิธีการทางจุลพยาธิวิทยา แทนที่จะลงรายละเอียดในแต่ละขั้นตอนการปฏิบัติงาน โดยจะจัดกลุ่มกระบวนการทำงานออกเป็นการตรึงและฝังเนื้อเยื่อ, จุลพยาธิเคมีและการย้อมสีประจำ, การติดฉลากด้วยแอนติบอดี (อิมมูโนฮิสโตเคมีและอิมมูโนฟลูออเรสเซนซ์), กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและโครงสร้างระดับอัลตรา, และการรับรู้สิ่งแปลกปลอมและการประเมินคุณภาพ โดยถือว่าสิ่งเหล่านี้เป็นหัวข้อทางระเบียบวิธีในด้านวิทยาศาสตร์สุขภาพ ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิก
Sub-topics
Core questions
- เนื้อเยื่อถูกเก็บรักษาและรองรับอย่างไรเพื่อให้สามารถตัดเป็นชิ้นบางที่ตรวจสอบได้?
- โครงสร้างและโมเลกุลเฉพาะถูกทำให้มองเห็นได้อย่างไรผ่านการย้อมสีและการติดฉลาก?
- ความละเอียดและความจำเพาะถูกแลกเปลี่ยนกันอย่างไรในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง, การติดฉลากด้วยภูมิคุ้มกัน, และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน?
- สิ่งแปลกปลอมจากการเตรียมสามารถแยกแยะออกจากลักษณะเนื้อเยื่อจริงได้อย่างไร?
Key concepts
- การตรึงและการเก็บรักษาเนื้อเยื่อ
- การฝัง, การตัด, และการใช้เครื่องไมโครโทม
- จุลพยาธิเคมีและการย้อมสีประจำ
- การติดฉลากด้วยแอนติบอดี
- การถ่ายภาพโครงสร้างระดับอัลตรา
- การรับรู้สิ่งแปลกปลอมและการควบคุมคุณภาพ
Mechanisms
กระบวนการทางจุลพยาธิวิทยาจะดำเนินไปเป็นขั้นตอน ซึ่งแต่ละขั้นตอนจะกำหนดข้อจำกัดสำหรับขั้นตอนถัดไป การตรึงจะหยุดการสลายตัวของเซลล์ (autolysis) และเชื่อมโยงข้าม (cross-link) หรือตกตะกอนองค์ประกอบของเนื้อเยื่อเพื่อรักษาสภาพโครงสร้าง การฝังในตัวกลางที่รองรับจะทำให้เนื้อเยื่อมีความแข็งเพียงพอที่จะถูกตัดเป็นชิ้นบางระดับไมโครเมตร จากนั้นการย้อมสีหรือการติดฉลากจะสร้างความแตกต่างทางแสงโดยการจับสีย้อม, สารตั้งต้นของเอนไซม์, หรือแอนติบอดีเข้ากับเป้าหมายที่กำหนด การเลือกสารตรึงและกระบวนการส่วนใหญ่จะเป็นตัวกำหนดว่าวิธีการใดบ้างที่สามารถใช้ได้ในขั้นตอนถัดไป ตัวอย่างเช่น การตรึงด้วยอัลดีไฮด์ที่รักษาสภาพโครงสร้างละเอียดสำหรับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (Sabatini, 1963) จะแตกต่างจากสภาวะที่อ่อนโยนกว่าที่นิยมใช้สำหรับการเก็บรักษาแอนติเจน และการนำการติดฉลากด้วยแอนติบอดีเรืองแสงมาใช้ (Coons, 1941) ได้เปิดเส้นทางสู่การระบุตำแหน่งเฉพาะของโมเลกุลที่สีย้อมแบบคลาสสิกไม่สามารถให้ได้
Clinical relevance
เทคนิคทางจุลพยาธิวิทยาสร้างสไลด์ที่ใช้ในการวินิจฉัยทางพยาธิวิทยาส่วนใหญ่ และการทำความเข้าใจตรรกะของเทคนิคเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของการตีความหลักฐานจากเนื้อเยื่อในวิทยาศาสตร์สุขภาพ บทความนี้อธิบายถึงวิธีการผลิตและการอ่านสไลด์เนื้อเยื่อ โดยเป็นแนวทางอ้างอิงและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการตัดสินใจในการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล
Evidence & guidelines
แนวปฏิบัติมาตรฐานในจุลพยาธิวิทยาและจุลพยาธิเคมีได้ถูกรวบรวมไว้ในตำราอ้างอิง เช่น Bancroft's Theory and Practice of Histological Techniques (Suvarna et al., 2018) และ Kiernan's Histological and Histochemical Methods (Kiernan, 2015) สำหรับการทดสอบโดยใช้แอนติบอดี องค์กรวิชาชีพได้ออกแนวทางการตรวจสอบความถูกต้องของการวิเคราะห์ ซึ่งจะกล่าวถึงในหัวข้ออิมมูโนฮิสโตเคมี
History
การศึกษาเนื้อเยื่อด้วยกล้องจุลทรรศน์พัฒนามาจากการสังเกตเซลล์ในศตวรรษที่สิบเจ็ด แต่จุลพยาธิวิทยาเชิงปฏิบัติขึ้นอยู่กับความก้าวหน้าในภายหลังของการตรึง, การฝัง, การตัดเนื้อเยื่อด้วยเครื่องไมโครโทม, และสีย้อมสังเคราะห์ในช่วงศตวรรษที่สิบเก้า ศตวรรษที่ยี่สิบได้เพิ่มวิธีการที่จำเพาะต่อโมเลกุล: การติดฉลากด้วยแอนติบอดีเรืองแสง (Coons, 1941), การตรึงด้วยอัลดีไฮด์สำหรับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (Sabatini, 1963), และระบบการตรวจจับที่ใช้แอนติบอดีและเอนไซม์ ซึ่งเปลี่ยนจุลพยาธิวิทยาให้เป็นเครื่องมือสำหรับการระบุตำแหน่งของโมเลกุลที่กำหนด
Key figures
- Albert Coons
- David Sabatini
Related topics
Seminal works
- coons-1941
- sabatini-1963
Frequently asked questions
- จุลพยาธิวิทยาและเทคนิคทางจุลพยาธิวิทยาแตกต่างกันอย่างไร?
- จุลพยาธิวิทยาคือการศึกษาโครงสร้างของเนื้อเยื่อ ส่วนเทคนิคทางจุลพยาธิวิทยาหมายถึงวิธีการทางห้องปฏิบัติการ — การตรึง, การฝัง, การตัด, การย้อมสี, และการติดฉลาก — ที่ใช้ในการเตรียมเนื้อเยื่อเพื่อให้สามารถตรวจสอบโครงสร้างของมันได้
- เหตุใดการเลือกสารตรึงจึงมีความสำคัญมาก?
- การตรึงจะกำหนดสถานะทางเคมีของเนื้อเยื่อและดังนั้นจึงจำกัดทุกขั้นตอนในภายหลัง สารตรึงที่เลือกเพื่อรักษาสภาพโครงสร้างละเอียดระดับอัลตราอาจไม่สามารถเก็บรักษาแอนติเจนได้ดี ดังนั้นการวิเคราะห์ที่ตั้งใจไว้จึงต้องพิจารณาก่อนที่จะทำการตรึงเนื้อเยื่อ