ナノスケール材料：プラズモン活性顕微鏡スライドを用いる組織の比色検査
Nature 598, 7879 doi: 10.1038/s41586-021-03835-2
ヒトの眼は、1万種類もの異なる色を識別できるが、強度の変化にははるかに鈍感である。これは、画像を解釈する際には、色が非常に望ましいことを意味する。しかし、大半の生物試料は本質的に透明であり、標準的な光学顕微鏡を用いるとほぼ不可視である。従って、試料の特性を変化させる可能性のある染料や色素を添加しなくても、色付きの画像を生成できることが非常に望ましい。今回我々は、フルサイズのプラズモン活性顕微鏡スライドを用いて、組織の比色画像を生成できることを実証する。これらのスライドは、試料をその上に載せたとき、誘電率のわずかな変化を際立ったカラーコントラスト（色の対比）に変換する。我々は、「ヒストプラズモニクス（histoplasmonics）」と名付けたこの手法の生物医学的な可能性を、乳がんのマウスモデル（MMTV-PyMTマウス）で、腫瘍発生最初期に新生細胞と正常乳房上皮を識別することにより実証した。次に我々は、この方法をヒト診断組織に適用し、正常上皮、通常型乳管過形成、早期乳がん（in situの乳管がん）の識別において、その有用性を確認した。さらには、画像ピクセルの比色検査アウトプットと、従来の組織病理像との比較も行った。今回の結果は、ヒストプラズモニクスが、一般的な染色法の新しい代替法またはこれを補助する新しい方法として使用できるという仮説を裏付けている。この手法は、広く利用可能で標準的な研究室ワークフローに組み込めるため、組織診断の枠を大きく超えてさまざまな応用に変革をもたらすことになる可能性がある。また、今回の研究結果は、デジタル病理学の改善に向けた、検討可能な機会も浮き彫りにしている。
