تلوين افتراضي للأنسجة الخالية من العلامات في الطيف الكتلي بالتصوير

يتيح التصوير الطيفي الكتلي (IMS) خريطة غير موجهة وعالية التعددية للكيانات الجزيئية في الأنسجة الحيوية، بخصوصية كيميائية وحساسية غير مسبوقة. ومع ذلك، فإن معظم منصات التصوير الطيفي الكتلي تعاني من ضعف الدقة المكانية مقارنة بالمجاهر البصرية، وتفتقر إلى تباين مظهري خلوي، ما يستدعي إجراء تلوين هستوكيميائي لاحق، وتصوير مجهري، وتسجيل صور متقدم لربط توزيع الجزيئات بسمات نسيجية محددة وأنواع خلوية معينة. نقدم نهجًا مبنيًا على نموذج الانتشار (Diffusion Model) لإدخال تلوين هستولوجي افتراضي، يُحسّن الدقة المكانية، ويدمج رقميًا تباينًا مظهريًا خلويًا في صور التصوير الطيفي الكتلي للأنسجة البشرية بدون علامات. أظهرت اختبارات غير مُعلَّمة على عينات من الكلى البشرية أن الصور الملوَّنة افتراضيًا للعينات الخالية من العلامات تتماشى بشكل وثيق مع نظيراتها الملوَّنة هستوكيميائيًا (باستخدام تلوين بيروديك أسيدي-شيف)، مع مطابقة عالية في تحديد الهياكل المرضية الرئيسية في الكلى، رغم استخدام بيانات التصوير الطيفي الكتلي التي تمتلك حجم بكسل أكبر بعشر مرات. علاوةً على ذلك، يستخدم نهجنا عينات ضجيج مُحسَّنة أثناء استخلاص النموذج الانتشاري، لتحقيق تلوين افتراضي موثوق وقابل للتكرار. نعتقد أن هذا الأسلوب الافتراضي للتلويين سيُفْتَح آفاقًا جديدة لأبحاث الطب الحيوي القائمة على التصوير الطيفي الكتلي.