Optimierter intravitaler Bildgebungsansatz für die Langzeitüberwachung der Dynamik des Epithelgewebes auf einem inversen konfokalen Mikroskop
30. Juni 2023
Das Protokoll stellt ein neues Werkzeug zur Vereinfachung der intravitalen Bildgebung mittels invertierter konfokaler Mikroskopie dar.
Wir haben ein Werkzeug entwickelt, um intravitale Bildgebung an lebenden Mäusen mit einem inversen konfokalen Mikroskop durchzuführen. Dies ermöglicht es uns, die Dynamik der Hautzellen während der gesamten Homöostase zu verfolgen und das Zellverhalten während des Krankheitsbeginns und -fortschreitens zu vergleichen. Die Multiphotonenmikroskopie ist der primäre Ansatz, um eine intravitale Zellverfolgung zu erreichen.
Zu den Nachteilen dieser Mikroskope gehören jedoch die begrenzte Vielseitigkeit der täglichen Bildgebung, die hohen Kosten und die technische Komplexität. Unser neues Tool ermöglicht den Einsatz vielseitiger inverser konfokaler Mikroskope für die In-vivo-Intravital-Bildgebung. Durch Modifikation der Designdatei können die Abmessungen des Tischeinsatzes an jedes inverse Mikroskop angepasst werden.
Das Objektivloch kann in der Größe geändert und neu positioniert werden, um es an jedes Tiermodell und Gewebe Ihrer Wahl anzupassen.
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Überblick
Diese Studie stellt ein neuartiges Werkzeug für die Durchführung von Intravital-Bildgebung mittels invertierter konfokaler Mikroskopie an lebenden Mäusen vor, das es Forschern ermöglicht, die Dynamik von Hautzellen während der Homöostase und des Krankheitsverlaufs zu verfolgen. Das neue Werkzeug adressiert die Einschränkungen der Multiphotonenmikroskopie und macht die Intravital-Bildgebung zugänglicher und vielseitiger.
Wichtige Studienkomponenten
Forschungsbereich
- Intravital-Bildgebung
- Dynamik von Hautzellen
- Mikroskopie-Techniken
Hintergrund
- Die aktuellen Einschränkungen der Multiphotonenmikroskopie umfassen hohe Kosten und technische Komplexität.
- Invertierte konfokale Mikroskope bieten vielseitige Bildgebungsoptionen für lebende Gewebe.
- Das angepasste Design ermöglicht die Anpassung an verschiedene Tiermodelle.
Verwendete Methoden
- Invertierte konfokale Mikroskopie mit kundenspezifischen 3D-gedruckten Einsätzen
- Lebende Mäuse als biologisches System
- Anpassbares Bildgebungs-Setup für verschiedene Gewebe
Hauptergebnisse
- Erfolgreiche Aufnahme von Z-Stacks von fluoreszenzmarkiertem Ohrgewebe mit minimaler Drift.
- Kontinuierliche Bildgebung von Hautzellen (mCherry und GFP positiv) über längere Zeiträume.
- Validierung der Effektivität der 3D-gedruckten Live-Bildgebungseinsätze für stabile Bildgebung.
Schlussfolgerungen
- Diese Studie demonstriert einen innovativen Ansatz zur Verbesserung der Intravital-Bildgebungsmöglichkeiten.
- Das Werkzeug verbessert die Fähigkeit, zelluläre Dynamiken in lebenden Modellen zu untersuchen und treibt die zellbiologische Forschung voran.
Häufig gestellte Fragen
Executive Industry Relevance
Long-term intravital imaging of epithelial tissue dynamics is critical for understanding cellular behaviors underlying disease initiation and progression. This streamlined approach using inverted confocal microscopy lowers technical and cost barriers, enabling broader adoption of in vivo imaging in discovery-stage biopharma research. Enhanced accessibility to stable, quantitative live-cell imaging supports predictive confidence in early target validation and mechanistic studies.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables direct observation of live cell behaviors in intact tissue environments.
- Supports mechanistic de-risking by tracking cellular responses during disease onset.
- Facilitates functional target validation through longitudinal monitoring of cell dynamics.
- Improves predictive confidence for early-stage portfolio triage.
Screening & Assay Development
- Provides validated, reproducible imaging of fluorescently labeled cells in vivo.
- Delivers quantitative Z-stack outputs for robust assay development.
- Supports standardization and scalability across multiple tissue types and animal models.
- Enables reliable evaluation of compound effects on tissue-level cell dynamics.
Translational & Preclinical Research
- Aligns in vivo imaging outputs with disease-relevant models for translational continuity.
- Enables risk-adjusted advancement decisions based on real-time tissue responses.
- Supports biomarker discovery by correlating dynamic cell behaviors with disease progression.
- Provides mechanistic insights that inform preclinical model selection.
Pipeline & Workflow Integration
This imaging platform integrates from early discovery through preclinical research, supporting hypothesis testing, target validation, and translational studies.
- Discovery Biology: Enables hypothesis-driven interrogation of cell dynamics in native tissue context.
- Screening: Provides reproducible, quantitative imaging outputs for assay readiness.
- Analytics: Supports longitudinal measurement of cellular behaviors and tissue stability.
- Translational Research: Bridges discovery and preclinical validation with disease-relevant imaging data.
- Enterprise Reuse: Customizable design allows adaptation across platforms and organ systems.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in live tissue studies.
- Operational Value: Streamlines imaging workflows with standardized, reusable components.
- Strategic Value: Enables better go/no-go decisions and capital efficiency by reducing technical barriers.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of discovery programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in live animal handling and confocal microscopy operation.
- Needs access to inverted confocal microscopes and compatible 3D-printed stage inserts.
- Demands cross-team standardization for imaging protocols and data analysis.
- Adaptable to various animal models and tissue types with design modifications.
- Practical limitations include maintaining animal viability and imaging stability over extended sessions.
