Name: Análisis temporal espacial del flujo de campo en la microvasculatura (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-11-18T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 39 s
Description: Aprende a cuantificar el flujo microvascular de forma continua con el software STAFF. Este método reduce drásticamente el tiempo de análisis y genera mapas espaciales codificados por color para visualizar la dinámica del flujo sanguíneo.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Los estudios presentados aquí fueron apoyados por fondos de los Institutos Nacionales de Salud (NIH U01 GM111243 y NIH NIDDK P30 DK079312). Se realizaron estudios de microscopía intravital en el Centro de Microscopía Biológica de Indiana. Agradecemos a la Dra. Malgorzata Kamocka por la asistencia técnica con microscopía.

<ol><li>Shen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subclinical+Vascular+Dysfunction+Associated+with+Metabolic+Syndrome+in+African+Americans+and+Whites%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+clinical+Endocrinology+and+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Subclinical Vascular Dysfunction Associated with Metabolic Syndrome in African Americans and Whites.</a> The Journal of clinical Endocrinology and Metabolism. 100 (11), 4231-4239 (2015).</li>
<li>Sherman, I. A., Pappas, S. C., Fisher, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hepatic+microvascular+changes+associated+with+development+of+liver+fibrosis+and+cirrhosis%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology-Heart+and+Circulatory+Physiology%22%5BJournal%5D)">Hepatic microvascular changes associated with development of liver fibrosis and cirrhosis.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 258 (2), 460-465 (1990).</li>
<li>Zafrani, L., Ince, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microcirculation+in+Acute+and+Chronic+Kidney+Diseases%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Kidney+Diseases%22%5BJournal%5D)">Microcirculation in Acute and Chronic Kidney Diseases.</a> American Journal of Kidney Diseases. 66 (6), 1083-1094 (2015).</li>
<li>Nielsen, R. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Capillary+dysfunction+is+associated+with+symptom+severity+and+neurodegeneration+in+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Alzheimer%27s+%26+Dementia%22%5BJournal%5D)">Capillary dysfunction is associated with symptom severity and neurodegeneration in Alzheimer's disease.</a> Alzheimer's & Dementia. 13 (10), 1143-1153 (2017).</li>
<li>Houben, A. J. H. M., Martens, R. J. H., Stehouwer, C. D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+Microvascular+Function+in+Humans+from+a+Chronic+Disease+Perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Society+of+Nephrology%22%5BJournal%5D)">Assessing Microvascular Function in Humans from a Chronic Disease Perspective.</a> Journal of the American Society of Nephrology. 28 (12), 3461-3472 (2017).</li>
<li>Clemens, M., Zhang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulation+of+Sinusoidal+Perfusion%3A+In+Vivo+Methodology+and+Control+by+Endothelins%5BTitle%5D)+AND+%22Seminars+in+Liver+Disease%22%5BJournal%5D)">Regulation of Sinusoidal Perfusion: In Vivo Methodology and Control by Endothelins.</a> Seminars in Liver Disease. 19 (04), 383-396 (1999).</li>
<li>Uhlmann, S., Uhlmann, D., Spiegel, H. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+hepatic+microcirculation+by+in+vivo+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+investigative+surgery+%3A+the+official+journal+of+the+Academy+of+Surgical+Research%22%5BJournal%5D)">Evaluation of hepatic microcirculation by in vivo microscopy.</a> Journal of investigative surgery : the official journal of the Academy of Surgical Research. 12 (4), 179-193 (1999).</li>
<li>Dunn, K. W., Sutton, T. A., Sandoval, R. M. Live-animal imaging of renal function by multiphoton microscopy. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDunn%2C+KW+%22Current+protocols+in+cytometry%22">Current protocols in cytometry</a>. , Chapter 12, Unit12.9 (2012).</li>
<li>von Diezmann, A., Shechtman, Y., Moerner, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-Dimensional+Localization+of+Single+Molecules+for+Super-Resolution+Imaging+and+Single-Particle+Tracking%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Three-Dimensional Localization of Single Molecules for Super-Resolution Imaging and Single-Particle Tracking.</a> Chemical Reviews. 117 (11), 7244-7275 (2017).</li>
<li>Huang, Z. -L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Localization-based+super-resolution+microscopy+with+an+sCMOS+camera%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Localization-based super-resolution microscopy with an sCMOS camera.</a> Optics Express. 19 (20), 19156(2011).</li>
<li>Clendenon, S. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+automated+method+for+continuous+fieldwise+measurement+of+microvascular+hemodynamics%5BTitle%5D)+AND+%22Microvascular+Research%22%5BJournal%5D)">A simple automated method for continuous fieldwise measurement of microvascular hemodynamics.</a> Microvascular Research. 123, 7-13 (2019).</li>
<li>Schindelin, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fiji%3A+an+open-source+platform+for+biological-image+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Fiji: an open-source platform for biological-image analysis.</a> Nat Methods. 9 (7), 676-682 (2012).</li>
<li>Liu, Z. -Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scale+space+approach+to+directional+analysis+of+images%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Optics%22%5BJournal%5D)">Scale space approach to directional analysis of images.</a> Applied Optics. 30 (11), 1369(1991).</li>
<li>Linkert, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metadata+matters%3A+access+to+image+data+in+the+real+world%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+cell+biology%22%5BJournal%5D)">Metadata matters: access to image data in the real world.</a> The Journal of cell biology. 189 (5), 777-782 (2010).</li>
<li>Sherman, I. A., Pappas, S. C., Fisher, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hepatic+microvascular+changes+associated+with+development+of+liver+fibrosis+and+cirrhosis%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology-Heart+and+Circulatory+Physiology%22%5BJournal%5D)">Hepatic microvascular changes associated with development of liver fibrosis and cirrhosis.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 258 (2), 460-465 (1990).</li>
<li>Babbey, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+intravital+microscopy+of+hepatic+transport%5BTitle%5D)+AND+%22IntraVital%22%5BJournal%5D)">Quantitative intravital microscopy of hepatic transport.</a> IntraVital. 1 (1), 44-53 (2012).</li>
<li>Dunn, K. W., Ryan, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+quantitative+intravital+multiphoton+microscopy+to+dissect+hepatic+transport+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Methods%22%5BJournal%5D)">Using quantitative intravital multiphoton microscopy to dissect hepatic transport in rats.</a> Methods. 128, 40-51 (2017).</li>
<li>Ryan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intravital+Multiphoton+Microscopy+with+Fluorescent+Bile+Salts+in+Rats+as+an+In+Vivo+Biomarker+for+Hepatobiliary+Transport+Inhibition%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+metabolism+and+disposition%3A+the+biological+fate+of+chemicals%22%5BJournal%5D)">Intravital Multiphoton Microscopy with Fluorescent Bile Salts in Rats as an In Vivo Biomarker for Hepatobiliary Transport Inhibition.</a> Drug metabolism and disposition: the biological fate of chemicals. 46 (5), 704-718 (2018).</li>
<li>Sandoval, R. M., Molitoris, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantifying+Glomerular+Permeability+of+Fluorescent+Macromolecules+Using+2-Photon+Microscopy+in+Munich+Wistar+Rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Quantifying Glomerular Permeability of Fluorescent Macromolecules Using 2-Photon Microscopy in Munich Wistar Rats.</a> Journal of Visualized Experiments. (74), e50052(2013).</li>
<li>Chhatbar, P. Y., Kara, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+blood+velocity+measurements+with+a+hybrid+image+filtering+and+iterative+Radon+transform+algorithm%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Improved blood velocity measurements with a hybrid image filtering and iterative Radon transform algorithm.</a> Frontiers in Neuroscience. 7, 106(2013).</li>
<li>Drew, P. J., Blinder, P., Cauwenberghs, G., Shih, A. Y., Kleinfeld, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+determination+of+particle+velocity+from+space-time+images+using+the+Radon+transform%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+computational+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Rapid determination of particle velocity from space-time images using the Radon transform.</a> Journal of computational neuroscience. 29 (1-2), 5-11 (2010).</li>
<li>Kleinfeld, D., Mitra, P. P., Helmchen, F., Denk, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluctuations+and+stimulus-induced+changes+in+blood+flow+observed+in+individual+capillaries+in+layers+2+through+4+of+rat+neocortex%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Fluctuations and stimulus-induced changes in blood flow observed in individual capillaries in layers 2 through 4 of rat neocortex.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 95 (26), 15741-15746 (1998).</li>
<li>Dasari, S., Weber, P., Makhloufi, C., Lopez, E., Forestier, C. -L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intravital+Microscopy+Imaging+of+the+Liver+following+Leishmania+Infection%3A+An+Assessment+of+Hepatic+Hemodynamics%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Intravital Microscopy Imaging of the Liver following Leishmania Infection: An Assessment of Hepatic Hemodynamics.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (101), e52303(2015).</li>
<li>Hoshikawa, R., et al. Dynamic Flow Velocity Mapping from Fluorescent Dye Transit Times in the Brain Surface Microcirculation of Anesthetized Rats and Mice. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHoshikawa%2C+R+%22Microcirculation%22">Microcirculation</a>. 23 (6), New York, N.Y. 416-425 (2016).</li>
<li>Sironi, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+flow+mapping+in+complex+vessel+networks+by+single+image+correlation%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+reports%22%5BJournal%5D)">In vivo flow mapping in complex vessel networks by single image correlation.</a> Scientific reports. 4 (1), 7341(2014).</li>
<li>Kamoun, W. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+measurement+of+RBC+velocity%2C+flux%2C+hematocrit+and+shear+rate+in+vascular+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">Simultaneous measurement of RBC velocity, flux, hematocrit and shear rate in vascular networks.</a> Nature Methods. 7 (8), 655-660 (2010).</li>
</ol>

Los autores no reportan intereses en competencia.

Hay varios pasos críticos en este protocolo. En primer lugar, la minimización del movimiento durante la toma de imágenes intravitales del hígado es esencial para generar películas que se pueden utilizar para el análisis de flujo capilar utilizando STAFF. Debido a la proximidad del diafragma, se producen períodos cortos de movimiento inducido por la respiración, con el hígado asegurado regresando a su posición inicial después de cada respiración. Asegurar el hígado expuesto quirúrgicamente contra el plato con fondo de cub...

La microvasculatura desempeña un papel crítico en la fisiología, asegurando la perfusión efectiva de los tejidos en condiciones cambiantes. La disfunción microvascular se asocia con innumerables afecciones, incluyendo la morbilidad cardiovascular y mortalidad a largo plazo, el desarrollo de la demencia y la enfermedad tanto del hígado como del riñón y, por lo tanto, es un factor clave de interés en una amplia gama de investigaciones biomédicas1,2,3,4,5. Mientras que se han utilizado múltiples técnicas para evaluar la perfusión tisular, sólo la microscopía intravital permite la recopilación de datos a la resolución temporal y espacial necesaria para caracterizar el flujo sanguíneo a nivel de capilares individuales.
El flujo microvascular se puede visualizar en microscopía de fluorescencia ya sea por el movimiento de microesferas fluorescentes o por el movimiento de glóbulos rojos en el fondo de marcadores fluorescentes impermeant de membrana (por ejemplo, dextran o albúmina con etiqueta fluorescente)6,7. El flujo microvascular se puede fotografiar en capas celulares superficiales utilizando microscopía de campo ancho, o a profundidad mediante microscopía confocal o multifotona. Sin embargo, los caudales capilares son tales que el paso de glóbulos rojos generalmente no se puede capturar a velocidades inferiores a 60 fotogramas/s. Dado que la mayoría de los microscopios confocales y multifotónicos de escaneo láser requieren 1–5 s para escanear un campo de imagen completo, esta velocidad generalmente se puede lograr sólo limitando el campo de visión, a veces a una sola línea de escaneo8. El proceso de limitar las mediciones a segmentos capilares seleccionados (1) tiene el potencial de introducir sesgo de selección y (2) hace imposible capturar la heterogeneidad espacial y temporal en las tasas de flujo sanguíneo capilar. Por el contrario, las imágenes de redes capilares se pueden recoger a velocidades superiores a 100 fps utilizando microscopios digitales de campo ancho equipados con cámaras científicas complementarias complementarias de semiconductores de óxido metálico (sCMOS)9,10. Estos sistemas baratos, comunes en los laboratorios biomédicos típicos, permiten crear imágenes del flujo microvascular a través de redes bidimensionales enteras, esencialmente de forma continua. El problema se convierte entonces en encontrar un enfoque de análisis que sea capaz de extraer datos cuantitativos significativos de los conjuntos de datos de imágenes masivos y complejos generados por la microscopía de vídeo de alta velocidad.
Para permitir el análisis de los datos de flujo de campo completo hemos desarrollado STAFF, un novedoso software de análisis de imágenes que puede medir continuamente el flujo microvascular a través de campos de microscopio completos de series de imágenes recopiladas a alta velocidad11. El enfoque es compatible con una variedad de diferentes sistemas experimentales y modalidades de imagen y el software de análisis de imágenes STAFF se implementa como un conjunto de herramientas macro para la implementación FIJI de ImageJ12. El principio subyacente utilizado aquí para visualizar el flujo microvascular es que, en primer lugar, se debe proporcionar cierto contraste para poder tomar imágenes de los glóbulos rojos dentro de los capilares. En nuestros estudios, el contraste es proporcionado por una sonda fluorescente a granel que es excluida por los glóbulos rojos. La velocidad del flujo se puede cuantificar a partir del desplazamiento de los glóbulos rojos que aparecen como una mancha negativa dentro del plasma etiquetado fluorescentemente en imágenes recogidas a alta velocidad de un animal vivo8. A continuación, utilizamos STAFF para hacer parcelas de distancia a lo largo de cada segmento capilar en múltiples intervalos de tiempo llamados kymographs, luego detectamos las pendientes presentes en loskymographs 13,y a partir de esas pendientes calcular las tasas de flujo microvascular. El enfoque se puede aplicar a las imágenes recogidas desde cualquier lecho capilar al que se pueda acceder para obtener imágenes. Aquí describimos la aplicación de IVM y STAFF a los estudios de flujo sanguíneo en el hígado.

<table><tbody><tr><td>#5 pinzas</td><td>Fine Science Tools</td><td>11251-20</td><td>Dumont #5 Pinzas de acero inoxidable</td></tr><tr><td>C57BL/6 ratones</td><td>Jackson Labs</td><td></td><td>macho de 9-12 semanas</td></tr><tr><td>de edad Cánula</td><td>Instech</td><td>BTPE-10</td><td>Tubo de polietileno 0.011 x 0.024 pulgadas</td></tr><tr><td>Cámara CMOS</td><td>Hamamatsu</td><td>C11440-42U30</td><td>4.0LT Scientific CMOS</td></tr><tr><td>Plato de fondo deslizante</td><td>Microscopía electrónica Ciencias</td><td>WillCo Fondo de</td><td></td> vidrio para plato GWST5040</tr><tr><td>tijeras de disección</td><td>Fine Science Tools</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fiji ImageJ Software</td><td></td><td></td> de análisis de imágenes <td>https://fiji.sc/ ; https://downloads.imagej.net/fiji/Life-Line/fiji-win64-20170530.zip</td></tr><tr><td>Fluoresceína dextrano</td><td>Thermo Fisher, Invitrogen</td><td>D1822</td><td>Dextrano, fluoresceína, 70.000 MW, aniónico, lisina fijable</td></tr><tr><td>Esponja de gasa</td><td>Fisher</td><td>22-415-504</td><td>Esponjas de gasa estériles Dukal de 2x2 pulgadas</td></tr><tr><td>Almohadilla térmica</td><td>Reptitherm</td><td>RH-4</td><td>entre el ratón y</td></tr> la <tr><td>platina Almohadilla térmica</td><td>Sunbeam</td><td>000732-500-000U</td><td>sobre el ratón</td></tr><tr><td>Microscopio de epifluorescencia invertida</td><td>Nikon</td><td></td><td>Nikon Microscopio invertido Nikon TiE</td></tr><tr><td>Afeitadora eléctrica Isis Roent</td><td>Braun Aesculap</td><td>GT420</td><td></td></tr><tr><td>Isofluorano</td><td>Abbott GmbH</td><td>PZN4831850</td><td></td></tr><tr><td>Adaptador de talón Luer</td><td>Fisher</td><td>14-826-19E Adaptador de</td><td>catéter</td></tr><tr><td>Micro tijeras</td><td>Castro Viejo</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Objetivo de microscopio</td><td>Nikon</td><td></td><td>Plan Fluor 20x, NA 0.75 inmersión en agua</td></tr><tr><td>Aguja</td><td>Fisher</td><td></td><td>30 G x1/2"</td></tr> <tr><td>Aguja soporte</td><td>Olsen-Hegar</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Calentador de objetivo</td><td>BioScience Tools</td><td>MTC-HLS-025 Controlador de</td><td>temperatura con calentador de objetivo</td></tr><tr><td>Termómetro rectal</td><td>Braintree Scientific, INC</td><td>TH-5A</td><td>Ratón Monitorización de la temperatura corporal</td></tr><tr><td>STAFF Macros https://github.com/icbm-iupui/STAFF Cuerda de</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>sutura</td><td>Harvard Bioscience</td><td>723288</td><td>Sutura de seda negra, 6-0, bobina</td></tr></tbody></table>

análisis temporal espacial del flujo de campo en la microvasculatura

Spatial Temporal Analysis of Fieldwise Flow in Microvasculature

Los cambios en la velocidad y distribución del flujo sanguíneo son vitales para mantener la perfusión de tejidos y órganos en respuesta a las diferentes necesidades celulares. Además, la aparición de defectos en la microcirculación puede ser un indicador principal en el desarrollo de múltiples patologías. Los avances en la imagen óptica han hecho de la microscopía intravital (IVM) un enfoque práctico, permitiendo la toma de imágenes a nivel celular y subcelular en animales vivos a alta velocidad en el tiempo. Sin embargo, a pesar de la importancia de mantener una perfusión de tejido adecuada, rara vez se documenta la variabilidad espacial y temporal en el flujo capilar. En el enfoque estándar, se elige un pequeño número de segmentos capilares para la toma de imágenes durante un tiempo limitado. Para cuantificar exhaustivamente el flujo capilar de una manera imparcial, desarrollamos el Análisis Temporal Espacial del Flujo Fieldwise (STAFF), una macro para el software de análisis de imágenes de código abierto fiji. Utilizando secuencias de imágenes de alta velocidad de campos completos de flujo sanguíneo dentro de los capilares, STAFF produce imágenes que representan movimiento a lo largo del tiempo llamados kymographs para cada intervalo de tiempo para cada segmento vascular. A partir de los kymographs, STAFF calcula las velocidades a partir de la distancia a la que se mueven los glóbulos rojos a lo largo del tiempo y genera los datos de velocidad como una secuencia de mapas espaciales codificados por colores para la visualización y la salida tabular para análisis cuantitativos. En los hígados de ratón normales, STAFF analiza las diferencias profundas cuantificadas en la velocidad de flujo entre las regiones pericentrales y periportal dentro de los lóbulos. Aún más inesperadas son las diferencias en la velocidad de flujo que se ven entre los sinusoides que están lado a lado y las fluctuaciones que se ven dentro de segmentos vasculares individuales durante segundos. STAFF es una nueva herramienta poderosa capaz de proporcionar nuevos conocimientos al permitir la medición de la compleja dinámica espaciotemporal del flujo capilar.

El análisis de personal genera un censo completo de velocidades microvasculares en campos de microscopio según el período de tiempo que se extiende de segundos a minutos. Los resultados representativos se presentan en la Figura 1, la Figura 2, la Figura 3y la Figura 4. La Figura 1 muestra un ejemplo de una serie temporal de la red microvascular en el hígado de un ratón, la ...

Para cuantificar el flujo microvascular a partir de secuencias de imágenes de flujo capilar de alta velocidad, desarrollamos el software STAFF (Spatial Temporal Analysis of Fieldwise Flow). A lo largo del campo de imagen completo y a lo largo del tiempo, STAFF evalúa las velocidades de flujo y genera una secuencia de mapas espaciales codificados por colores para la visualización y la salida tabular para análisis cuantitativos.

Análisis temporal espacial del flujo de campo en la microvasculatura

Changes in blood flow velocity and distribution are vital in maintaining tissue and organ perfusion in response to varying cellular needs. Further, ...

Dado que el flujo microvascular varía entre capilares y cambios a lo largo de un tiempo de segundos, se necesita un método para la cuantificación continua del flujo en campos enteros. El personal permite una medición casi continua de las velocidades de flujo en campos de microscopio completos, en cuestión de horas, que de otro modo tardarían meses en obtenerse manualmente. Aunque estos procedimientos son sencillos, la demostración visual ayudará significativamente a los nuevos usuarios a navegar por el personal por primera vez.Para utilizar TrakEM2 para definir la red vascular, seleccione primero Archivo, Nuevo y TrakEM2 en blanco para configurar un nuevo proyecto TrakEM2 en blanco y seleccione la nueva carpeta que contiene la imagen única de la película como carpeta del proyecto. Se abrirán las ventanas TrakEM2. Haga clic con el botón derecho en el área de trabajo principal y seleccione Importar e importar imagen.Navegue hasta la única imagen guardada y seleccione la imagen. Haga clic con el botón derecho en el área de trabajo principal de nuevo y seleccione Mostrar y Cambiar el tamaño automático de Canvas/LayerSet. A continuación, haga clic con el botón izquierdo en la ventana de

spatial-temporal-analysis-of-fieldwise-flow-in-microvasculature

Research

Investigación

JoVE Journal

Bioengineering

Bioingeniería

Microscopia intravital para seguir los acontecimientos hemodinámicos e inflamatorios temporal y espacial en la microcirculación pial.

Microscopia intravital de la microcirculación del cerebro del ratón con una ventana craneal cerrado

Velocimetría de imágenes de micro-partículas (μPIV) se utiliza para visualizar imágenes pareadas de micro partículas sembradas en los flujos sanguíneos que son correlación cruzada para dar un perfil exacto de velocidad. Velocidad de cizallamiento, la velocidad máxima, la forma del perfil de velocidad, y la velocidad de flujo, cada uno de los cuales tiene aplicaciones clínicas, se pueden derivar de estas mediciones.

Velocímetro de Micro-partículas para Velocity perfil mediciones de flujos de sangre Micro

La microscopía intravital se puede utilizar en animales para visualizar y medir los diámetros vasculares de la retina, las velocidades del torrente sanguíneo y el flujo sanguíneo total de la retina.

Mediciones de videomicroscopía intravital del flujo sanguíneo de la retina en ratones

Las biopelículas tienen interacciones complejas con su entorno circundante. Para investigar de manera exhaustiva las interacciones entre el biofilm y el medio ambiente, presentamos aquí una serie de métodos para crear un entorno químico heterogéneo para el desarrollo de biopelículas, para cuantificar la velocidad del flujo local y para analizar el transporte de masa dentro y alrededor de las colonias de biopelículas.

Los métodos para la caracterización de la Co-desarrollo de la biopelícula y Hábitat Heterogeneidad

Aquí presentamos métodos simplificados para fabricación neurovascular transparentes fantasmas y caracterizar el flujo en el mismo. Destacar varios parámetros importantes y demostrar su relación con la precisión del campo.

Meso-escala partícula imagen Velocimetry estudios neurovasculares flujos In Vitro

Aquí, proporcionamos un chip microfluídico y un sistema microfluídico de circulación automáticamente controlado y altamente eficiente que recapitula el microambiente inicial de neovascularización, permitiendo que las células endoteliales (ECs) sean estimuladas por un alto estrés esquilar luminal, nivel fisiológico de flujo transendotelial y diversa distribución del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) simultáneamente.

Modelo microfluídico para imitar el evento inicial de neovascularización

Presentamos un protocolo para el aislamiento y cultivo de células mesenquimales palatales embrionarias primarias de ratón para imágenes de lapso de tiempo de crecimiento bidimensional (2D) y ensayos de reparación de heridas. También proporcionamos la metodología para el análisis de los datos de imágenes de lapso de tiempo para determinar la formación de flujo celular y la motilidad direccional.

Aislamiento e imágenes de lapso de tiempo de células mesenquimas palatinas embrionarias primarias de ratón para analizar los atributos del movimiento colectivo

Este protocolo introduce un método rápido para la obtención de imágenes vasculares tridimensionales cuantitativas de montaje completo mediante microscopía de fluorescencia de lámina de luz. La eficacia del método se demuestra utilizando el sistema de arterias de arco faríngeo del modelo de embrión de pollo, con fuerzas hemodinámicas cuantificadas mediante dinámica de fluidos computacional.

Obtención rápida de imágenes de alta resolución de la vasculatura de animales pequeños para estudios cuantitativos

La microscopía de localización por ultrasonidos (ULM) es una técnica desarrollada recientemente que permite un nivel de resolución sin precedentes en la obtención de imágenes de la microvasculatura in vivo. En este trabajo, describimos en detalle cómo obtener imágenes superresueltas de la microvasculatura cerebral en roedores utilizando una plataforma de imágenes de ultrasonido funcional estandarizada diseñada para la investigación preclínica.

Microscopía de localización por ultrasonido para el mapeo de superresolución de la microvasculatura cerebral de roedores

Un método para el control espacio-temporal de la actividad GTPasa pequeña luz se describe. Este método se basa en la rapamicina inducida FKBP-FRB heterodimerización y sistemas de enjaulamiento foto-. Optimización de la luz de la irradiación permite la activación espacio-temporalmente controlada de las pequeñas GTPasas a nivel subcelular.

Espacio-Temporal de manipulación de la actividad GTPasa pequeña en el nivel subcelular y en escala de tiempo de segundos en las células vivas

Aprende a cuantificar el flujo microvascular de forma continua con el software STAFF. Este método reduce drásticamente el tiempo de análisis y genera mapas espaciales codificados por color para visualizar la dinámica del flujo sanguíneo.

Análisis temporal espacial del flujo de campo en la microvasculatura

Explorar más videos