Name: Visualización bidimensional de superresolución de la microvasculatura cerebral de rata mediante microscopía de localización por ultrasonido (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-03-28T14:25:00.000+00:00
Duration: 7 min 26 s
Description: Aprende microscopía de localización por ultrasonido para visualizar la microvasculatura cerebral de rata con resolución de 12,5 µm. Esta técnica permite estudiar la dinámica del flujo sanguíneo y trastornos vasculares en neurociencia.

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<li>Kane, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+brain+vasculature+in+glioblastoma%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">The role of brain vasculature in glioblastoma.</a> Mol Neurobiol. 56 (9), 6645-6653 (2019).</li>
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<li>Ren, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebral+small+vessel+disease%3A+Neuroimaging+features%2C+biochemical+markers%2C+influencing+factors%2C+pathological+mechanism+and+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurol%22%5BJournal%5D)">Cerebral small vessel disease: Neuroimaging features, biochemical markers, influencing factors, pathological mechanism and treatment.</a> Front Neurol. 13, 843953(2022).</li>
<li>Bradley, C. P., Berry, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microvascular+arterial+disease+of+the+brain+and+the+heart%3A+A+shared+pathogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22QJM%22%5BJournal%5D)">Microvascular arterial disease of the brain and the heart: A shared pathogenesis.</a> QJM. 116 (10), 829-834 (2023).</li>
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<li>Osmanski, B. -F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+Doppler+imaging+of+blood+flow+dynamics+in+the+myocardium%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+T+Med+Imaging%22%5BJournal%5D)">Ultrafast Doppler imaging of blood flow dynamics in the myocardium.</a> IEEE T Med Imaging. 31 (8), 1661-1668 (2012).</li>
<li>Rust, M. J., Bates, M., Zhuang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sub-diffraction-limit+imaging+by+stochastic+optical+reconstruction+microscopy+%28storm%29%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Sub-diffraction-limit imaging by stochastic optical reconstruction microscopy (storm).</a> Nat Methods. 3 (10), 793-796 (2006).</li>
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<li>Christensen-Jeffries, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Super-resolution+ultrasound+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med+Biol%22%5BJournal%5D)">Super-resolution ultrasound imaging.</a> Ultrasound Med Biol. 46 (4), 865-891 (2020).</li>
<li>Couture, O., Hingot, V., Heiles, B., Muleki-Seya, P., Tanter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasound+localization+microscopy+and+super-resolution%3A+A+state+of+the+art%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Ultrason+Ferroelectr+Freq+Control%22%5BJournal%5D)">Ultrasound localization microscopy and super-resolution: A state of the art.</a> IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. 65 (8), 1304-1320 (2018).</li>
<li>Demené, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+clutter+filtering+of+ultrafast+ultrasound+data+highly+increases+Doppler+and+fUltrasound+sensitivity%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Med+Imaging%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal clutter filtering of ultrafast ultrasound data highly increases Doppler and fUltrasound sensitivity.</a> IEEE Trans Med Imaging. 34 (11), 2271-2285 (2015).</li>
<li>Errico, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+ultrasound+localization+microscopy+for+deep+super-resolution+vascular+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Ultrafast ultrasound localization microscopy for deep super-resolution vascular imaging.</a> Nature. 527 (7579), 499-502 (2015).</li>
<li>Banterle, N., Bui, K. H., Lemke, E. A., Beck, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fourier+ring+correlation+as+a+resolution+criterion+for+super-resolution+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Struct+Biol%22%5BJournal%5D)">Fourier ring correlation as a resolution criterion for super-resolution microscopy.</a> J Struct Biol. 183 (3), 363-367 (2013).</li>
<li>Lowerison, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Super-resolution+ultrasound+reveals+cerebrovascular+impairment+in+a+mouse+model+of+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Super-resolution ultrasound reveals cerebrovascular impairment in a mouse model of Alzheimer's disease.</a> J Neurosci. 44 (9), e1251232024(2024).</li>
<li>Zhang, G., et al. ULM-MBCNRT: In vivo ultrafast ultrasound localization microscopy by combining multi-branch CNN and recursive transformer. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aZhang%2C+G+%22IEEE+Trans+Ultrason+Ferroelectr+Freq+Control%22">IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control</a>. , (2024).</li>
<li>Zhang, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+ultrasound+localization+microscopy+for+high-density+microbubbles%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasonics%22%5BJournal%5D)">In vivo ultrasound localization microscopy for high-density microbubbles.</a> Ultrasonics. 143, 107410(2024).</li>
<li>Redfors, B., Shao, Y., Omerovic, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+anesthetic+agent%2C+depth+of+anesthesia+and+body+temperature+on+cardiovascular+functional+parameters+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Anim%22%5BJournal%5D)">Influence of anesthetic agent, depth of anesthesia and body temperature on cardiovascular functional parameters in the rat.</a> Lab Anim. 48 (1), 6-14 (2014).</li>
<li>Lenz, C., Rebel, A., Van Ackern, K., Kuschinsky, W., Waschke, K. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local+cerebral+blood+flow%2C+local+cerebral+glucose+utilization%2C+and+flow-metabolism+coupling+during+sevoflurane+versus+isoflurane+anesthesia+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesiology%22%5BJournal%5D)">Local cerebral blood flow, local cerebral glucose utilization, and flow-metabolism coupling during sevoflurane versus isoflurane anesthesia in rats.</a> Anesthesiology. 89 (6), 1480-1488 (1998).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Alcohol</td><td>DICHANG</td><td>https://www.dehsm.com/goods-17187.html</td><td>75%</td></tr><tr><td>Programa de formación de haces</td><td>Instituto de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Montreal</td><td>Matlab Ultrasound Toolbox 3.4 versión</td><td></td></tr><tr><td>Dispositivo de mantenimiento de la temperatura corporal</td><td>RWD Life Science Co., Ltd.</td><td>69026</td><td></td></tr><tr><td>Instrumento estereotáxico cerebral</td><td>RWD Life Science Co., Ltd.</td><td>71000-R</td><td>Adaptable a la máscara de respiración</td></tr><tr><td>Kit de instrumentos quirúrgicos de microinyección craneal</td><td>RWD Life Science Co., Ltd.</td><td>SP0005-R</td><td></td></tr><tr><td>Microscopio digital</td><td>RWD Life Science Co., Ltd.</td><td>DOM-1001</td><td></td></tr><tr><td>Catéter de administración de fármacos</td><td>RWD Life Science Co., Ltd.</td><td></td><td></td>https://www.rwdls.com/product-solutions/life-sciences/administration/draw-blood</tr><tr><td>Ungüento de eritromicina</td><td>Renhe Pharma</td><td>H36020018</td><td>1% x 15 g</td></tr><tr><td>Máquina de anestesia con gas</td><td>RWD Life Science Co., Ltd.</td><td>R500IE</td><td>Incluye máscara de respiración</td></tr><tr><td>Cortadora eléctrica de mano</td><td>GUAZHOUMU</td><td>MJD-DTJ02</td><td></td></tr><tr><td>Mini taladro craneal de mano</td><td>RWD Life Science Co., Ltd.</td><td>78001</td><td></td></tr><tr><td>Aguja permanente</td><td>Kindly EnterpriseDevelopment Group Co., LTD</td><td>Modelo de presión positiva</td><td>26 gramos</td></tr><tr><td>Solución de yodo</td><td>HYNAUT</td><td>https://www.hainuocn.com/index/detail/524.html</td><td>4.5&ndash; Programa de demodulación IQ de 5,5 g/L</td></tr><tr><td></td><td>Instituto de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Montreal</td><td>Matlab Ultrasound Toolbox 3.4 versión</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>RWD Life Science Co., Ltd.</td><td>R510-22-10</td><td></td></tr><tr><td>Software de MATLAB</td><td>MathWorks</td><td>Versión R2021a</td><td></td></tr><tr><td>Bomba de microinyección</td><td>RWD Life Science Co., Ltd.</td><td>R462</td><td></td></tr><tr><td>Inyección de cloruro de sodio</td><td>SHENG'AO animales farmacéuticos Co., Ltd.</td><td>270071460</td><td>0.90%</td></tr><tr><td>SonoVue</td><td>Bracco https://www.bracco.com/en-se/product/sonovue</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Broca esférica</td><td>RWD Life Science Co., Ltd.</td><td>HM1027 / HM1010</td><td></td></tr><tr><td>Software de posicionamiento compatible</td><td>RWD Life Science Co., Ltd.</td><td>V2.0.0.30400</td><td></td></tr><tr><td>Jeringa</td><td>Kindly EnterpriseDevelopment Group Co., Ltd.</td><td>RWLB</td><td>1 mL</td></tr><tr><td>Programa de seguimiento</td><td>Jean-Yves Tinevez</td><td>versión</td><td></td>2016</tr><tr><td>Gel de ultrasonido</td><td>Junkang Medical Equipment Co., Ltd.</td><td>Sonda de ultrasonido modelo DS-1</td><td></td></tr><tr><td></td><td>VERASONICS, INC.</td><td>L22-14vX LF</td><td></td></tr><tr><td>SISTEMA DE ULTRASONIDO VERASONICS</td><td>VERASONICS, INC.</td><td>Plataforma de ultrasonido</td> <td>Vantage-256</td></tr></tbody></table>

visualización bidimensional de superresolución de la microvasculatura cerebral de rata mediante microscopía de localización por ultrasonido

Two-Dimensional Super-Resolution Visualization of Rat Brain Microvasculature Using Ultrasound Localization Microscopy

La Figura 1 ilustra la configuración detallada de las imágenes microvasculares ULM cerebrales in vivo en ratas, con cada elemento cuidadosamente diseñado para minimizar la variabilidad experimental y garantizar una adquisición de datos precisa para obtener resultados fiables de imágenes de superresolución.
La Figura 2A muestra la estructura reconstruida por ULM de la microvasculatura en el cerebro de rata, colocada a -1 mm de...

Visualización bidimensional de superresolución de la microvasculatura cerebral de rata mediante microscopía de localización por ultrasonido

The cerebral microvasculature forms a complex network of vessels essential for maintaining brain function. Diseases such as stroke, Alzheimer's disease, ...

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Research

Investigación

JoVE Journal

Bioengineering

Bioingeniería

Este video describe un método para interrumpir temporalmente la barrera hematoencefálica (BBB) mediante la creación de aberturas transitorias utilizando ultrasonido focalizado mediado por microburbujas (FUS). Estas aberturas locales transitorias de la BBB pueden utilizarse con el tiempo para administrar moléculas de fármacos de mayor tamaño directamente en el parénquima cerebral.

Apertura de la barrera hematoencefálica mediada por microburbujas basada en ultrasonidos Focus: una técnica para crear aberturas transitorias localizadas en la barrera hematoencefálica de ratones mediante sonoporación

Fuente: Giustetto, P., et. al., Ultrasonido de alta frecuencia parenquimatoso, vascular y metabólico no invasivo e imágenes cerebrales profundas fotoacústicas de rata. J. Vis. Exp. (2015)En este video, demostramos el uso de ultrasonido de alta frecuencia e imágenes fotoacústicas para estudiar la vasculatura y el contenido de hemoglobina en el cerebro de rata. Este método proporciona información detallada sobre la perfusión cerebral y la oxigenación de la sangre, lo que permite el análisis no...

Ecografía de alta frecuencia no invasiva e imágenes Doppler de la hemodinámica del cerebro de rata

El presente trabajo describe un nuevo protocolo para realizar ultrasonido de alta frecuencia no invasivo e imágenes fotoacústicas en el cerebro de rata, para visualizar de manera eficiente las regiones subcorticales profundas y sus patrones vasculares dirigiendo señales a los forámenes del cráneo presentes naturalmente en el cráneo animal.

Parénquima no invasiva, vascular y metabólico de alta frecuencia de ultrasonido y fotoacústica Rata cerebral profunda Imaging

Este manuscrito describe un procedimiento para realizar un seguimiento de la remodelación de la vasculatura cerebral durante la acumulación de placa amiloide in vivo usando longitudinal microscopía de dos fotones. Una preparación-cráneo adelgazada permite la visualización de los tintes fluorescentes para evaluar la progresión del daño cerebrovascular en un modelo de ratón de la enfermedad de Alzheimer.

Longitudinal<em&gt; En Vivo</em&gt; Obtención de imágenes de la vasculatura cerebral: Importancia de las enfermedades del sistema nervioso central

Aquí presentamos un protocolo basado en la microscopía para la proyección de imagen de alta resolución y una reconstrucción tridimensional del ratón unidad neurovascular y barrera blood - brain con secciones libres del cerebro. Este método permite la visualización, análisis y cuantificación de los organelos intracelulares en el BBB.

Alta resolución imagen Confocal de la barrera hemato - encefálica: proyección de imagen, reconstrucción 3D y cuantificación de transcitosis

La barrera hematoencefálica (BBB) se puede interrumpir temporalmente con ultrasonido enfocado mediado por microburbujas (FUS). Aquí, describimos un protocolo paso a paso para la apertura de BBB de alto rendimiento in vivo utilizando un sistema FUS modular accesible para expertos que no son de ultrasonido.

Un Alto Rendimiento De Imagen Guiada Por Neuronavegación Estereotáctica Y Sistema De Ultrasonido Enfocado Para La Apertura De La Barrera Hematoencefálica En Roedores

Este protocolo describe los procedimientos quirúrgicos y técnicos que permiten imágenes de fluorescencia multifotónica in vivo en tiempo real del cerebro del roedor durante los tratamientos de ultrasonido enfocado y microburbujas para aumentar la permeabilidad de la barrera hematoencefálica.

Microscopía multifotónica intravital en tiempo real para visualizar ultrasonido enfocado y tratamientos de microburbujas para aumentar la permeabilidad de la barrera hematoencefálica

La ecografía Doppler ultrarrápida (UFUS) con alta resolución espacial (100 μm) y sensibilidad representa una modalidad de imagen no invasiva adecuada para obtener una visión cualitativa completa de la vasculatura hepática. UFUS también facilita las mediciones cuantitativas de la microvasculatura, con el objetivo de mejorar nuestra comprensión de los mecanismos de la enfermedad vascular.

Imagen y cuantificación de la vasculatura hepática de ratones mediante ecografía Doppler ultrarrápida

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

Aprende microscopía de localización por ultrasonido para visualizar la microvasculatura cerebral de rata con resolución de 12,5 µm. Esta técnica permite estudiar la dinámica del flujo sanguíneo y trastornos vasculares en neurociencia.

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