在曼哈顿中城发生的一起枪击事件中,嫌疑人留下的纸条提及慢性创伤性脑病(CTE),这种只能在死后确诊的脑部疾病引发了公众关注。纽约市法医办公室正在对其脑组织进行病理分析,整个流程需要数周至数月。
步骤1 · 移除
在西奈山医疗中心神经病理学脑库,每周接收1-2例脑捐赠。捐赠协调员Stephanie McQuillan需要与家属沟通授权,并确保在死亡后24小时内完成脑组织提取。解剖主管Calvin Keys强调:"我们要确保脑组织提取不会影响家属开放棺遗体告别。"
新鲜脑组织称重后,被密封在生物危害袋中,送往切割室。整个流程需在1小时内完成,使用骨锯切开颅骨,手术刀分离脑脊液通道。
步骤2 · 切片
脑库经理Emma Thorn将新鲜脑组织比作布丁,固定组织则像熟火腿。新鲜脑半球被分割保存:一半冷冻用于分子研究,另一半用福尔马林固定(约需3周)。完整脑固定需4周,切片厚度约3毫米。
步骤3 · 取样
技术人员使用单刃刀片从脑切片上取下40个特定区域样本,装入带编号的塑料盒。这些样本将进行脱水处理,最终嵌入石蜡。
步骤4 · 冷冻
新鲜脑组织需在2小时内完成冷冻处理。研究团队使用液氮金属板将组织快速冷冻至-80℃,这种超低温保存技术能最大限度保持组织生化特性。
步骤5 · 处理
样本盒放入全自动组织处理机,经过乙醇脱水、二甲苯透明、石蜡浸透等20道工序。整个处理周期约24小时。
步骤6 · 包埋
处理后的脑组织切片在熔化石蜡中完成包埋,形成便于切片的蜡块。这些蜡块可在室温长期保存。
步骤7 · 切片
使用日本制造的超薄切片机(微米级精度),将蜡块切成6微米的薄片(相当于头发的1/16)。切片漂浮在温水中展平后,被捞取到载玻片上。
步骤8 · 染色
"章鱼"染色机配备30个独立通道,根据代码自动选择苏木精-伊红、银染等染色方案。染色时间从3小时到12小时不等。
步骤9 · 扫描
使用价值50万美元的徕卡扫描仪,以400倍光学放大率生成GB级的高分辨率数字切片。这种数字化病理切片包含的信息量是MRI的10-100倍。
步骤10 · 诊断
首席病理学家John Crary指出:"CTE的诊断需要排除300多种其他脑病,包括脑血管意外、肿瘤、感染等。我们正在研究活体生物标志物。"
病理特征
CTE特有的tau蛋白缠结呈"靶心"样分布:
- 海马区(记忆中枢):异常tau蛋白聚集呈斑片状分布
- 脑沟回基部:机械压力导致的神经纤维损伤
- 血管周围:"靶心"样tau沉积(刚性血管与软脑组织交界处)
技术突破
- AI诊断系统:2023年模型已实现±5年的精准脑龄测算
- 加速老化检测:CTE患者的生物脑龄平均比实际年龄大10岁
- 活体检测:正在研发针对tau蛋白的PET示踪剂
"我们需要建立标准化的生物标志物数据库。"联合主任Jamie Walker强调,"人工智能就像在 haystack 中找needle,但机器学习已发现人类难以察觉的细微模式。"
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