Name: No invasivo en 3D de visualización con la Sub-micron resolución mediante sincrotrón de rayos X de la tomografía (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2008-05-27T00:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 51 s
Description: Aprende a visualizar estructuras internas en 3D sin invasión mediante tomografía de rayos X de sincrotrón con resolución submicrométrica. Este método evita artefactos histológicos y permite estudiar organismos como el ácaro Aus Long osis.

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Damos las gracias a Paavo Bergmann, Laumann Michael, y Schmelzle Sebastián por su ayuda en el ESRF. Este trabajo fue apoyado por el proyecto European Synchrotron Radiation Facility SC-2127 a través de la asignación del tiempo de haz.

Los animales utilizados en este estudio Las muestras de los ácaros oribátidos partenogenética longisetosus Archegozetes (Acari, Oribatida) se tomaron de nuestros cultivos de laboratorio. La cultura crece en un yeso / mezcla de carbón (9:1) en frascos de plástico, en la oscuridad constante a 20-23 ° C, con aproximadamente el 90% de humedad relativa del aire. Preparación de la muestra <ol><li> Las muestras fueron tomadas de la cultura, limpiar con un cepillo de cerdas finas y se colocan en una mezcla 06:03:01 de etanol al 80%, 35% de formaldehído y el 100% de ácido acético durante 24 horas. </li><li> Posteriormente, las muestras se deshidrataron en una serie de etanol escalonadas al 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% y 100% con tres cambios en cada concentración, y 10 minutos entre los pasos. </li><li> Finalmente, las muestras se colocaron en el nuevo punto de etanol al 100% durante la noche y crítico seca en CO 2 (CPD 020, Balzers). Las muestras secas se adjunta a la punta de los pasadores de plástico (1,2 cm de largo, 3,0 mm de diámetro). </li></ol> Sincrotrón de rayos X de tomografía Tomografía de rayos X se realizó en la línea de luz ID19 (ESRF, Grenoble, Francia, el experimento de SC-2127). <ol><li> Las muestras fueron montadas en el portamuestras y se ajusta a una posición central en la viga. </li><li> Las muestras se midieron con una energía de 20,5 keV. Las radiografías fueron grabados con un CCD enfriado (ESRF Frelon cámara) con un rango dinámico de 14 bits, 2048 × 2048 píxeles y un tamaño de píxel de 0,7 micras eficaz. 1500 las proyecciones se registraron más de la rotación de 180 ° de la muestra con un tiempo de exposición de 0,35 s para cada proyección. La distancia del detector a la muestra fue de 20 mm. </li></ol> Utilizando una cierta distancia entre la muestra y el detector permite una imagen diferencial de los materiales con bajos coeficientes de atenuación de rayos X (Cloetens, et al. 1996), lo que produciría el contraste es insuficiente en las imágenes de absorción (en el ejemplo se encuentra directamente en frente del detector ). La mayoría de los asuntos biológicos son objetos de fase, compuesta de materiales con baja absorción y / o sólo pequeñas diferencias en el número atómico (Betz, et al. 2007). Sin embargo, la fase de tomografía axial requiere una alta coherencia espacial de un grupo homogéneo haz de rayos X. Por lo tanto, la radiación de sincrotrón es más adecuado que los escáneres de escritorio para este tipo de mediciones. Análisis de los datos <ol><li> Las radiografías resultantes 2D a 3D se transformaron los datos de voxel (8-bit color gris-valores) con una retroproyección filtrada algoritmo (Cloetens, et al., 1997) </li><li> Los datos voxel se analizaron con el software Max vgstudio 1.2.1. (Gráficos de volumen, Heidelberg, Alemania). </li><li> Grey-los valores del fondo fueron retirados del histograma para la visualización 3D. </li><li> Predefinido de cámara caminos fueron utilizados para generar animaciones de rotación y planos de animación de recorte. </li><li> Definido por el usuario camino de la cámara se ha generado a seguir el sistema digestivo de A. longisetosus. </li></ol>

<ol><li>Betz, O., Wegst, U., Weide, D., Heethoff, M., Helfen, L., Lee, W. -K., Cloetens, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+applications+of+synchrotron+X-ray+phase-contrast+microtomography+in+biological+morphology+and+biomaterial+science.+I.+General+aspects+of+the+technique+and+its+advantages+in+the+analysis+of+millimetre-sized+arthropod+structure%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Microscopy%22%5BJournal%5D)">Imaging applications of synchrotron X-ray phase-contrast microtomography in biological morphology and biomaterial science. I. General aspects of the technique and its advantages in the analysis of millimetre-sized arthropod structure.</a> J. Microscopy. 22, 51-71 (2007).</li>
<li>Cloetens, P., Barrett, R., Baruchel, J., Guigay, J. P., Schlenker, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phase+objects+in+synchrotron+radiation+hard+X-ray+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+D%3A+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Phase objects in synchrotron radiation hard X-ray imaging.</a> J. Phys. D: Appl. Phys. 29, 133-146 (1996).</li>
<li>Cloetens, P., Pateyron-Salome, M., Buffiere, J. Y., Peix, G., Baruchel, J., Peyrin, V., Schlenker, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Observation+in+microstructure+and+damage+in+materials+by+phase+sensitive+radiography+and+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Apll.+Phys%22%5BJournal%5D)">Observation in microstructure and damage in materials by phase sensitive radiography and tomography.</a> J. Apll. Phys. 81, 5878-5886 (1997).</li>
<li>Clotens, P., Ludwig, W., Baruchel, J., van Dyck, D., van Landyut, J., Guigay, J. P., Schlenker, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Holotomography%3A+quantitative+phase+tomography+with+micrometer+resolution+using+hard+synchrotron+radiation+X-rays%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Holotomography: quantitative phase tomography with micrometer resolution using hard synchrotron radiation X-rays.</a> Appl. Phys. Lett. 75, 2912-2914 (1999).</li>
<li>Heethoff, M., Cloetens, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Comparison+of+aynchrotron+X-ray+phase+contrast+tomography+and+holotomography+for+non-invasive+investigations+of+the+internal+anatomy+of+mites%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Organisms%22%5BJournal%5D)">A Comparison of aynchrotron X-ray phase contrast tomography and holotomography for non-invasive investigations of the internal anatomy of mites.</a> Soil Organisms. , (2008).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

En esta presentación, nos centramos en la visualización en 3D de la anatomía interna de un chelicerate micro-artrópodos. El sincrotrón de rayos X de las mediciones de permitir que un pixel de resolución de hasta 0.3μm, dependiendo del tamaño de la muestra. En este caso, hemos demostrado con datos 0.7μm píxeles de resolución. Por lo general, de sincrotrón de rayos X de tomografía puede ser útil para el análisis de pequeños materiales biológicos (o tejidos) con rayos X de baja atenuación. Los píxeles de resolución casi alcanza la de microscop...

no invasivo en 3d de visualización con la sub-micron resolución mediante sincrotrón de rayos x de la tomografía

Non-invasive 3D-Visualization with Sub-micron Resolution Using Synchrotron-X-ray-tomography

Poco se sabe sobre la organización interna de muchos micro-artrópodos con un tamaño corporal por debajo de 1 mm. Las razones por las que son el pequeño tamaño y la cutícula dura que hace difícil el uso de protocolos de la histología clásica. Además, el corte histológico destruye la muestra y no puede ser utilizado para material único. Por lo tanto, un método no destructivo, es deseable que permite ver el interior de pequeñas muestras sin necesidad de seccionar. Hemos utilizado sincrotrón de rayos X de tomografía en la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón (ESRF) en Grenoble (Francia) para producir de forma no invasiva por tomografía 3D conjuntos de datos con una resolución de píxel de 0.7μm. El uso de software volumen renderizado, lo que nos permite reconstruir la organización interna en su estado natural, sin los artefactos producidos por el corte histológico. Estas fecha se puede utilizar para la morfología cuantitativa, puntos de referencia o para la visualización de películas de animación para comprender la estructura de las partes del cuerpo oculto y seguir sistemas completos de órganos o tejidos a través de las muestras.

Hemos utilizado sincrotrón de rayos X de tomografía en la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón (ESRF) de forma no invasiva producir conjuntos de datos 3D tomográfica con un píxel de resolución de 0.7μm. El uso de software volumen renderizado, lo que permite la reconstrucción de las estructuras internas en su estado natural, sin los artefactos producidos por el corte histológico.

No invasivo en 3D de visualización con la Sub-micron resolución mediante sincrotrón de rayos X de la tomografía

Se sabe poco sobre la organización interna de muchos microartrópodos con tamaños corporales inferiores a 1 mm. Las razones de ello son el pequeño tamaño y la dureza...

Hola. Mi nombre es Michelle Ov del Laboratorio de Murciélagos en la Universidad de Tubinga, y en esta presentación quiero hablar sobre la visualización tridimensional no invasiva de la organización interna de microórganos AHR mediante tomografía de rayos X de sincrotrón con resolución submicrométrica. El sistema modelo con el que estamos trabajando es el ácaro orbídeo Aus Long osis, un microórgano AHR de tamaño corporal entre 800 micrómetros y un milímetro. Esta es una imagen tomada de un cultivo de laboratorio en la que se puede observar a los animales alimentándose de algas.Para estudiar la organización interna de Argos, utilizamos radiación de rayos X de sincrotrón para producir datos tomográficos de VOX en el SRF y en el Grable. Aquí se observa una imagen del ESRF con el gran anillo de almacenamiento y, en la esquina superior derecha, se ve el salón experimental del ID 19, que se encuentra fuera del anillo. Para las mediciones, las muestras fueron secadas por punto crítico y montadas sobre pernos de plástico utilizando pegamento instantáneo. Los experimentos se realizaron a 20,5 keV y se obtuvieron 1.500 proyecciones para las reconstrucciones.Aquí se observa la cámara con un ch

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Investigación

JoVE Journal

Biology

Biología

No destructivos visualización de volumen sólo se puede lograr por medio de técnicas tomográficas, de los cuales el más eficiente es la tomografía de rayos X micro computarizada (TC).

3D de alta resolución de imagen de Ex-Vivo Muestras Biológicas por Micro CT

Lensfree tomografía óptica es una técnica de microscopía tridimensional que ofrece una resolución espacial de &lt;1 m × m &lt;1 × menos de 3 micras x, y y z dimensiones, respectivamente, más una gran imagen-volumen de 15-100...

Lensfree en el chip tomográfica Microscopía empleo de multi-ángulo de iluminación y píxeles de super-resolución

Alta resolución de rayos X de tomografía computarizada (HRCT) es una técnica no destructiva de imágenes diagnósticas que se pueden utilizar para estudiar la estructura y función de la vasculatura planta en 3D. Se demuestra cómo HRCT facilita la exploración de redes de xilema a través de una amplia gama de tejidos y especies vegetales.

El uso de alta resolución de tomografía computarizada para visualizar la estructura tridimensional y la función de la Planta Vasculatura

Para este estudio radiación sincrotrón micro-tomografía, una técnica de imágenes no destructivo de tres dimensiones, se emplea para investigar un paquete microelectrónico entero con un área de sección transversal de 16 x 16 mm. Debido al alto flujo y el brillo del sincrotrón la muestra fue fotografiada en sólo 3 minutos con una resolución espacial de 8,7 micras.

El uso de la radiación del sincrotrón Microtomografía encargado de investigar multi-escala Paquetes microelectrónicos tridimensionales

Sincrotrón tomografía rápida se utilizó para la imagen de forma dinámica disolución de la caliza en presencia de CO 2 saturada con salmuera a condiciones de yacimiento. 100 lecturas se tomaron a una resolución 6,1 m durante un período de 2 h.

Dinámica de los poros a escala embalse condición de imagen de la Reacción en carbonatos Uso de Sincrotrón Tomografía rápida

Se presenta un protocolo para la visualización 3D de estructuras microscópicas de tejido mediante el uso de un método de tinción específico de rayos X diseñado para la tomografía computarizada de rayos X.

Imágenes 3D de muestras de tejido blando utilizando un método de tinción específica de rayos X y tomografía computarizada nanoscópica

El protocolo describe los procedimientos para adquirir imágenes de tomografía computarizada de alta resolución espacial (TC) de un suelo granular durante la compresión triaxial, y para aplicar técnicas de procesamiento de imágenes a estas imágenes de TC para explorar el comportamiento mecánico a granescala de el suelo bajo carga.

Visualización del fracaso y el comportamiento mecánico a escala de grano asociado de suelos granulares bajo cizallamiento mediante microtomografía de rayos X de sincrotrón

Se presenta un protocolo que permite la visualización de Drosophila melanogaster intacta en cualquier etapa de desarrollo mediante tomografía microinformada.

Imágenes en animales enteros de Drosophila melanogaster mediante tomografía microcomputada

Aquí, se presenta un protocolo que describe los pasos de preparación de la muestra y recolección de datos requeridos en la tomografía de rayos X criobla (SXT) para obtener imágenes de la ultraestructura de células crioconservadas enteras a una resolución de medio paso de 25 nm.

Una descripción cartográfica 3D de la célula mediante tomografía de rayos X cryo soft

Para la evaluación de nuevas terapias con células madre es importante no invasiva vía las células inyectadas en vivo. Este video le mostrará cómo etiquetar células madre mesenquimales humanas embrionarias y con los agentes de contraste basados ​​en óxido de hierro en vivo para su posterior RM en vivo.

Etiquetado y hESCs hMSCs con nanopartículas de óxido de hierro para no invasivo en el seguimiento in vivo mediante RM

Aprende a visualizar estructuras internas en 3D sin invasión mediante tomografía de rayos X de sincrotrón con resolución submicrométrica. Este método evita artefactos histológicos y permite estudiar organismos como el ácaro Aus Long osis.

No invasivo en 3D de visualización con la Sub-micron resolución mediante sincrotrón de rayos X de la tomografía

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