Clearing optique du système nerveux central de souris utilisant CLARITY passive

Dustin G. Roberts; Hadley B. Johnsonbaugh; Rory D. Spence; Allan MacKenzie-Graham

doi:10.3791/54025

Article de méthode

Clearing optique du système nerveux central de souris utilisant CLARITY passive

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DOI :

10.3791/54025

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30 juin 2016

Dustin G. Roberts¹ , Hadley B. Johnsonbaugh¹ , Rory D. Spence² , Allan MacKenzie-Graham¹

¹Department of Neurology, David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles, ²W.M. Keck Science Department, Claremont McKenna, Pitzer & Scripps Colleges

Dans cet article

Résumé

Les techniques de clarification optique révolutionnent la façon dont les tissus sont visualisés. Dans ce rapport, nous décrivons les modifications apportées au protocole CLARITY (Clear Lipid-exchange Acrylamide-hybridized Rigid Imaging-compatible Tissue-hYdrogel) qui donne des résultats plus cohérents et moins coûteux.

Résumé

Traditionnellement, la visualisation tissulaire nécessitait que le tissu d’intérêt soit sectionné et imagé en série, soumettant chaque section tissulaire à des déformations non linéaires uniques, entravant considérablement la capacité d’une personne à évaluer la morphologie, la distribution et la connectivité cellulaires dans le système nerveux central (SNC). Cependant, les techniques de clarification optique modifient la façon dont les tissus sont visualisés. Ces approches permettent de sonder en profondeur les préparations d’organes intacts, ce qui fournit un aperçu considérable de l’organisation structurelle des tissus en santé et en maladie. Des techniques telles que CLARITY (Clear Lipid-exchange Acrylamide-hybridized Rigid Imaging-compatible Tissue-hYdrogel) atteignent cet objectif en fournissant une matrice qui lie des biomolécules importantes tout en permettant aux lipides diffusant la lumière de se diffuser librement. L’élimination des lipides, suivie de l’appariement de l’indice de réfraction, rend le tissu transparent et facilement imagé en 3 dimensions (3D). Néanmoins, le nettoyage électrophorétique des tissus (ETC) utilisé dans le protocole CLARITY original peut être difficile à mettre en œuvre avec succès et l’utilisation d’une solution propriétaire d’appariement de l’indice de réfraction rend coûteuse l’utilisation systématique de la technique. Ce rapport démontre la mise en œuvre d’un protocole de clarification optique simple et peu coûteux qui combine la CLARITY passive pour une meilleure intégrité des tissus et le 2,2′-thiodiéthanol (TDE), une solution d’appariement de l’indice de réfraction décrite précédemment.

Introduction

La capacité d’imager des structures neuroanatomiques complètes est extrêmement précieuse pour comprendre le cerveau dans la santé et la maladie. Traditionnellement, l’imagerie 3D nécessitait une section tissulaire pour fournir la résolution axiale et visualiser les structures anatomiques profondes. Cette approche peut produire des ensembles de données à haute résolution, mais nécessite des techniques sophistiquées de reconstruction d’images et demande beaucoup de main-d’œuvre. En conséquence, elle a été limitée à l’imagerie de petits volumes de tissu^1-3. Le sectionnement optique, en revanche, est bien adapté à la création d’images 3D haute résolution de tis....