Enfoque simplificado de imágenes intravitales para la monitorización a largo plazo de la dinámica del tejido epitelial en un microscopio confocal invertido
30 de junio de 2023
El protocolo presenta una nueva herramienta para simplificar la obtención de imágenes intravitales mediante microscopía confocal invertida.
Desarrollamos una herramienta para realizar imágenes intravitales en ratones vivos utilizando un microscopio confocal invertido. Esto nos permite rastrear la dinámica de las células de la piel a lo largo de la homeostasis y comparar los comportamientos celulares durante el inicio y la progresión de la enfermedad. La microscopía multifotónica es el enfoque principal aplicado para lograr el seguimiento celular intravital.
Sin embargo, las desventajas de estos microscopios incluyen la limitada versatilidad de las imágenes diarias, el alto costo y la complejidad técnica. Nuestra nueva herramienta permite el uso de microscopios confocales invertidos versátiles para la obtención de imágenes intravitales in vivo. Al modificar el archivo de diseño, las dimensiones del inserto de la platina se pueden personalizar para adaptarse a cualquier marca de microscopio invertido.
El orificio del objetivo se puede redimensionar y reposicionar para adaptarse a cualquier modelo animal y tejido de elección.
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Descripción general
Este estudio introduce una herramienta novedosa para realizar imágenes intravitales utilizando microscopía confocal invertida en ratones vivos, permitiendo a los investigadores rastrear la dinámica de las células de la piel durante la homeostasis y la progresión de la enfermedad. La nueva herramienta aborda las limitaciones de la microscopía multi-fotónica, haciendo que la imagen intravital sea más accesible y versátil.
Componentes clave del estudio
Área de investigación
- Imágenes intravitales
- Dinámica de las células de la piel
- Técnicas de microscopía
Antecedentes
- Las limitaciones actuales de la microscopía multi-fotónica incluyen altos costos y complejidad técnica.
- Los microscopios confocal invertidos ofrecen opciones de imagen versátiles para tejidos vivos.
- El diseño personalizado permite la adaptabilidad a diferentes modelos animales.
Métodos utilizados
- Microscopía confocal invertida con insertos impresos en 3D personalizados
- Ratones vivos como sistema biológico
- Configuración de imágenes personalizable para varios tejidos
Resultados principales
- Adquisición exitosa de pilas Z de tejido auricular marcado fluorescentemente con deriva mínima.
- Imagen continua de células de la piel (positivas para mCherry y GFP) durante períodos de tiempo prolongados.
- Validó la eficacia de los insertos de imagen en vivo impresos en 3D para una imagen estable.
Conclusiones
- Este estudio demuestra un enfoque innovador para mejorar las capacidades de imagen intravital.
- La herramienta mejora la capacidad de estudiar la dinámica celular en modelos vivos, impulsando la investigación en biología celular.
Preguntas frecuentes
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.
