Approche simplifiée de l’imagerie intravitale pour la surveillance à long terme de la dynamique du tissu épithélial sur un microscope confocal inversé
30 juin 2023
Le protocole présente un nouvel outil pour simplifier l’imagerie intravitale à l’aide de la microscopie confocale inversée.
Nous avons développé un outil permettant de réaliser une imagerie intravitale sur des souris vivantes à l’aide d’un microscope confocal inversé. Cela nous permet de suivre la dynamique des cellules de la peau tout au long de l’homéostasie et de comparer les comportements cellulaires au cours de l’apparition et de la progression de la maladie. La microscopie multiphotonique est la principale approche appliquée pour réaliser le suivi des cellules intravitales.
Cependant, les inconvénients de ces microscopes comprennent une polyvalence d’imagerie quotidienne limitée, un coût élevé et une complexité technique. Notre nouvel outil permet l’utilisation de microscopes confocaux inversés polyvalents pour l’imagerie intravitale in vivo. En modifiant le fichier de conception, les dimensions de l’insert de platine peuvent être personnalisées pour s’adapter à n’importe quelle marque de microscope inversé.
Le trou d’objectif peut être redimensionné et repositionné pour s’adapter à n’importe quel modèle animal et tissu de votre choix.
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Aperçu
Cette étude présente un nouvel outil pour effectuer une imagerie intravitale en utilisant la microscopie confocale inversée chez des souris vivantes, permettant aux chercheurs de suivre la dynamique des cellules cutanées pendant l'homéostase et la progression de la maladie. Le nouvel outil répond aux limites de la microscopie multiphotonique, rendant l'imagerie intravitale plus accessible et polyvalente.
Composants clés de l'étude
Domaine de recherche
- Imagerie intravitale
- Dynamique des cellules cutanées
- Techniques de microscopie
Contexte
- Les limites actuelles de la microscopie multiphotonique comprennent les coûts élevés et la complexité technique.
- Les microscopes confocals inversés offrent des options d'imagerie polyvalentes pour les tissus vivants.
- La conception personnalisée permet une adaptabilité à différents modèles animaux.
Méthodes utilisées
- Microscopie confocale inversée avec inserts imprimés en 3D personnalisés
- Souris vivantes comme système biologique
- Configuration d'imagerie personnalisable pour divers tissus
Résultats principaux
- Acquisition réussie de Z-stacks de tissus d'oreilles marqués de fluorescence avec une dérive minimale.
- Imagerie continue des cellules cutanées (mCherry et GFP positifs) sur des périodes prolongées.
- Validation de l'efficacité des inserts d'imagerie vivante imprimés en 3D pour une imagerie stable.
Conclusions
- Cette étude démontre une approche innovante pour améliorer les capacités d'imagerie intravitale.
- L'outil améliore la capacité d'étudier la dynamique cellulaire dans des modèles vivants, faisant progresser la recherche en biologie cellulaire.
Questions fréquemment posées
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.
