Diese Studie beschreibt die Schritte zur Gewinnung hochauflösender Bilder von neugeborenen Mäusegehirnen durch die Kombination von Mikro-Computertomographie (Mikro-CT) und einem Kontrastmittel in ex vivo-Proben . Wir beschreiben grundlegende morphometrische Analysen, um die Größe und Form des Gehirns in diesen Bildern zu quantifizieren.
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Methodenartikel
Mikro-CT-Bildgebung und morphometrische Analyse von Neugeborenengehirnen von Mäusen
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Neurobilder sind ein wertvolles Werkzeug für die Untersuchung der Gehirnmorphologie in Experimenten mit Tiermodellen. Die Magnetresonanztomographie (MRT) hat sich zur Standardmethode für Weichteile entwickelt, obwohl ihre geringe räumliche Auflösung für Kleintiere einige Grenzen mit sich bringt. Hier beschreiben wir ein Protokoll zur Gewinnung hochauflösender dreidimensionaler (3D) Informationen über Gehirne und Schädel von Mäusen bei Neugeborenen mittels Mikro-Computertomographie (Mikro-CT). Das Protokoll umfasst die Schritte, die erforderlich sind, um die Proben zu sezieren, das Gehirn zu färben und zu scannen und morphometrische Messungen des gesamten Organs und der interessierenden Regionen (ROIs) zu erhalten. Die Bildanalyse umfasst die Segmentierung von Strukturen und die Digitalisierung von Punktkoordinaten. Zusammenfassend zeigt diese Arbeit, dass die Kombination von Mikro-CT und Lugol-Lösung als Kontrastmittel eine geeignete Alternative für die Darstellung der perinatalen Gehirne von Kleintieren darstellt. Dieser Bildgebungs-Workflow hat Anwendungen in der Entwicklungsbiologie, Biomedizin und anderen Wissenschaften, die daran interessiert sind, die Auswirkungen verschiedener genetischer und umweltbedingter Faktoren auf die Gehirnentwicklung zu bewerten.
Einleitung
Die Mikro-Computertomographie (Mikro-CT) ist ein wertvolles Werkzeug für verschiedene Forschungsbereiche. In der Biologie eignet es sich aufgrund der Röntgenabsorption in mineralisiertem Gewebe besonders für die Knochenforschung. Aufgrund dieser Eigenschaft wurden verschiedene Fragestellungen u.a. zur Knochenentwicklung1, zum Stoffwechsel2 und zur Evolution 3,4 mit Hilfe der Mikro-CT angegangen. Im Jahr 2008 zeigten de Crespigny et al.5, dass Mikro-CT-Bilder von erwachsenen Mäuse- und Kaninchengehirnen mit Jod als Kon....
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Protokoll
Alle experimentellen Verfahren folgten den Richtlinien des Canadian Council on Animal Care.
1. Probenentnahme und -vorbereitung
- Bereiten Sie 500 ml 4% Paraformaldehyd (PFA) vor.
- Unter einem Extraktionsflussmittel in einem Schrank 20 g PFA-Pulver zu 250 ml 1x phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) in einem 1-Liter-Glasbecherglas geben. Stellen Sie den Becher mit Magnet auf eine magnetische Rührplatte.
- Während des Erhitzens umrühren. Überprüfen Sie mit einem Thermometer ständig die Temperatur der Lösung, um sie unter 60 °C zu halten.
- Geben Sie mit einer Pasteurpipette aus Kunststoff Tr....
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Ergebnisse
Hier wird ein grundlegendes Protokoll vorgestellt, um hochauflösende Bilder von neugeborenen Mäusegehirnen zu erhalten. Die Köpfe wurden nach dem Eintauchen in Lugols Lösung gescannt. Trotz ihrer geringen Größe können die wichtigsten anatomischen Strukturen des Gehirns wie Riechkolben, Kortex, Mittelhirn, Kleinhirn und Hinterhirn unterschieden werden (Abbildung 1).
Mit diesen Bildern als Input können verschiedene Analysen durchgeführt werden. Eine Reihe von Landma.......
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Diskussion
In dieser Arbeit wird ein prägnantes Protokoll zum Scannen von neonatalem Hirngewebe von Mäusen mittels Mikro-CT mit einem Kontrastmittel vorgestellt. Darüber hinaus enthält es einfache Verfahren zur Erzielung quantitativer und qualitativer Ergebnisse. Aufbauend auf diesen Methoden können weitere alternative oder ergänzende Analysen durchgeführt werden.
Wie im Protokoll gezeigt, können Mikro-CT-Bilder auf unterschiedliche Weise analysiert werden. In früheren Studien schätzte unsere Gruppe die .......
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Offenlegungen
Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden Interessen haben.
Danksagungen
Wir danken Wei Liu für seine technische Unterstützung. Diese Arbeit wird von ANPCyT PICT 2017-2497 und PICT 2018-4113 finanziert.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| &Mikro; CT 35 | Scanco Medical AG | Bitte beachten Sie, dass Scanco die CT 35 nicht mehr. Ihr kleinster Scanner ist jetzt der &Mikro; GT 45 | |
| Avizo | Visualization Sciences Group, VSG | ||
| C57BL/6 Mäuse | Bioterio Facultad de Ciencias Veterinarias Universidad Nacional de La Plata | ||
| Konische Röhren | Daigger | CH-CI4610-1856 | |
| Flussmittelschrank | Esco | AC2-458 | |
| Glasbecher | Glassco | GL-229.202.10 | |
| Glasflasche | Simax | CFB017 | |
| Glastrichter | HDA | VI1108 | |
| HCl | Carlo Erba | 403872 | Manipulieren Sie unter einem Flussmittelschrank und verwenden Sie persönliche Schutzausrüstung (Maske, Glas und Handschuhe) |
| I2 | Cicarelli | 804211 | Bei der Vorbereitung von I2KI unter einem Flussmittelschrank manipulieren und persönliche Schutzausrüstung (Maske, Glas und Handschuhe) verwendenKI |
| Cicarelli | PA131542.1210 | Bei der Zubereitung von I2KI unter einem Flussmittelschrank manipulieren und persönliche Schutzausrüstung (Maske, Glas und Handschuhe) verwendenMagnetrührwerk | |
| Arcano | 4925 | ||
| NaOH | Cicarelli | 1580110 | Manipulieren Sie unter einem Flussmittelschrank und verwenden Sie persönliche Schutzausrüstung (Maske, Glas und Handschuhe) |
| Orbitalschüttler | Biomint | BM021 | |
| Paraformaldehyd | Biopack | 2000959400 | Manipulieren Sie unter einem Flussmittelschrank und verwenden Sie persönliche Schutzausrüstung (Maske, Glas und Handschuhe) |
| Paton-Spatel | Glassco | GL-377.303.01 | |
| PBS | Biopack | 2000988800 | |
| Kunststoff-Pasteurpipette | Daigger | 9153 | |
| R R Projekt | Das Paket geomorph für R wurde im Protokoll (https://cran.r-project.org/web/packages/geomorph/index.html | ||
| )Scissors | Belmed | ||
| Natriumazid | Biopack | 2000163500 | |
| Thermometer | Daigger | 7650 |
Referenzen
- Altman, A. R., et al. Quantification of skeletal growth, modeling, and remodeling by in vivo micro-computed tomography. Bone. 81, 370-379 (2015).
- Wehrle, E., et al.
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Nachdrucke und Genehmigungen
