The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
Authors
The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
This translation into Hebrew was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages
1Department of Evolutionary Biology of Invertebrates, University of Tubingen, 2European Synchrotron Radiation Facility
This article is a part of JoVE General. If you think this article would be useful for your research, please recommend JoVE to your institution's librarian.
Recommend JoVE to Your LibrarianCurrent Access Through Your IP Address
You do not have access to any JoVE content through your current IP address.
IP: 23.20.196.179, User IP: 23.20.196.179, User IP Hex: 387237043
Current Access Through Your Registered Email Address
You aren't signed into JoVE. If your institution subscribes to JoVE, please sign in or create an account with your institutional email address to access this content.
Heethoff, M., Helfen, L., Cloetens, P. Non-invasive 3D-Visualization with Sub-micron Resolution Using Synchrotron-X-ray-tomography. J. Vis. Exp. (15), e737, doi:10.3791/737 (2008).
מעט מאוד ידוע על הארגון הפנימי של מיקרו פרוקי רגליים רבים גדלים עם הגוף מתחת מ"מ 1. הסיבות לכך הן גודל קטן לציפורן קשה אשר מקשה על שימוש בפרוטוקולים של היסטולוגיה הקלאסית. בנוסף, חתך היסטולוגית הורס את המדגם ולכן יכול שלא לשמש חומר ייחודי. לפיכך, שיטה בלתי הרסניות רצוי המאפשרת להציג בתוך דגימות קטנות ללא צורך של חתך.
השתמשנו synchrotron רנטגן טומוגרפיה במתקן האירופי קרינה Synchrotron (ESRF) ב גרנובל (צרפת) אל הלא פולשני לייצר 3D מערכי נתונים טומוגרפית עם רזולוציה פיקסל של 0.7μm. באמצעות עיבוד תוכנה נפח, זה מאפשר לנו לשחזר את הארגון הפנימי במצבו הטבעי, ללא חפצים המיוצר על ידי חתך היסטולוגית. תאריך אלה יכולים לשמש מורפולוגיה, ציוני דרך כמותית, או ויזואליזציה של סרטי אנימציה להבין את המבנה של חלקי גוף מוסתרים לעקוב מערכות איברים להשלים או רקמות באמצעות דגימות.
בעלי חיים המשמשים במחקר זה
דוגמאות של oribatid parthenogenetic קרדית Archegozetes longisetosus (Acari, Oribatida) נלקחו מתרבות במעבדה שלנו. תרבות גדל על הטיח של פריז / לערבב פחם (09:01) בצנצנות פלסטיק, בחושך קבוע ב 20-23 מעלות צלזיוס עם כ 90% של לחות באוויר.
לדוגמא הכנה
Synchrotron רנטגן טומוגרפיה
רנטגן טומוגרפיה בוצעה על ID19 beamline (ESRF, גרנובל, צרפת, הניסוי SC-2127).
באמצעות מרחק מסוים בין מדגם גלאי מאפשרת הדמיה ההפרש של חומרים עם רנטגן מקדמי הנחתה נמוך (Cloetens, et al. 1996), אשר ייצרו ניגוד מספיק בתחום ההדמיה קליטה (שם המדגם נמצא ישירות מול הגלאי ). בנושאים ביולוגיים רוב האובייקטים שלב, מורכב מחומרים עם קליטה נמוכה ו / או רק הבדלים קטנים במספר אטומי (Betz, et al. 2007). עם זאת, בשלב משופרת טומוגרפיה דורש קוהרנטיות מרחבית גבוהה של קרן רנטגן הומוגנית. לכן, קרינה synchrotron מתאים יותר מסוג אלה של מדידות מאשר מחשב שולחני סורקים.
ניתוח נתונים
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
במצגת זו, התמקדנו להדמיה-3D של האנטומיה הפנימית של chelicerate מיקרו arthropod. X-ray מאפשרים מדידות synchrotron פיקסל ברזולוציה של עד 0.3μm, תלוי בגודל המדגם. הנה, הראינו נתונים עם 0.7μm פיקסל ברזולוציה. באופן כללי, synchrotron רנטגן טומוגרפיה יכולה להיות שימושית לניתוח חומרים ביולוגיים קטנים (או רקמות) עם הנחתה רנטגן נמוכה. פיקסלים ברזולוציה כמעט מגיע לזה של מיקרוסקופ אור רגיל. הטכניקה ניתן ליישם על כל סוג של חומר שבו הארגון הפנימי הוא עניין שאסור נהרסו על ידי חתך. חתך היסטולוגית, לעומת זאת, יש את היתרון הזה רקמות יכול להיות מוכתם דיפרנציאלי, דבר שאינו אפשרי עם טומוגרפיה רנטגן. אבל כאן, שונה אפור ערכים מתאימות רקמות עם הנחתה רנטגן שונים, וחלוקת אפור ערך ניתן להרחיב באמצעות טומוגרפיה שלב כמותי (holotomography;. Cloetens et al, 1999; Heethoff & Cloetens, 2008). הטכניקה של טומוגרפיה synchrotron קרני ה-X הוא בעל ערך יוצא דופן, בשל הסיבות הבאות:
אנו ממליצים לשקול את הטכניקה הזו בכל פעם את המבנים הפנימיים המצב הטבעי של דגימות קטנות או דגימות שלא יש להשמיד (למשל, מאובנים ענבר או סוג דגימות) הם להיות מנותח. כמובן, שיטה זו אינה מוגבלת חומרים ביולוגיים, אבל כאן זה היתרון הגדול ביותר בשל האפשרות של ניתוח חומרים עם צילומי רנטגן אשר הנחתה נמוך רנטגן.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
אנו מודים פאבו ברגמן, מיכאל לאומן, וסבסטיאן Schmelzle על עזרתם בבית ESRF. עבודה זו נתמכה על ידי פרויקט Synchrotron האירופי קרינה מתקן SC-2127 דרך הקצאת זמן הקורה.
1. Betz, O., U. Wegst, D. Weide, M. Heethoff, L. Helfen, W. -K. Lee & Cloetens, P. Imaging applications of synchrotron X-ray phase-contrast microtomography in biological morphology and biomaterial science. I. General aspects of the technique and its advantages in the analysis of millimetre-sized arthropod structure. J. Microscopy 22, 51-71 (2007).
2. Cloetens, P., R. Barrett, J. Baruchel, J. P. Guigay & M. Schlenker. Phase objects in synchrotron radiation hard X-ray imaging. J. Phys. D: Appl. Phys. 29, 133-146 (1996).
3. Cloetens, P., Pateyron-Salome, M., Buffiere, J.Y., Peix, G., Baruchel, J., Peyrin, V., Schlenker, M. Observation in microstructure and damage in materials by phase sensitive radiography and tomography. J. Apll. Phys. 81, 5878-5886 (1997).
4. Clotens, P., Ludwig, W., Baruchel, J., van Dyck, D., van Landyut, J., Guigay, J.P., Schlenker, M. Holotomography: quantitative phase tomography with micrometer resolution using hard synchrotron radiation X-rays. Appl. Phys. Lett. 75, 2912-2914 (1999).
5. Heethoff, M., Cloetens, P. A Comparison of aynchrotron X-ray phase contrast tomography and holotomography for non-invasive investigations of the internal anatomy of mites. Soil Organisms, in press (2008).
It is fantastic! Congratulations. pi
1
ReplyPosted by: prazsiAugust 6, 2008, 2:17 PM