$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
כדי לתפקד כראוי ולהעביר כוח מהשריר לעצם1, הגידים מסתמכים על הקשרים הבין-מולקולריים והתוך-מולקולריים בין סיבי הקולגן. ההרכבה העצמית המורכבת, ההצלבה והיישור של סיבי הקולגן מביאים להקמת מטריצה מאורגנת ביותר התורמת לחוזק ולגמישות הביומכנית של רקמת הגיד 2,3,4. למרות שחלבוני ECM אחרים תורמים גם הם ליציבות הרשת הסיבית בגידים5, המסה היבשה של הגיד היא כ-86% קולגן6, כאשר קולגן I מהווה עד 96% מכלל תכולת הקולגן 7,8. זה בסופו של דבר הופך את מבנה הקולגן לתפוקה מרכזית של בריאות ותפקוד תקינים של הגידים.
כמה שיטות הדמיה קליניות המשמשות לגידים הן MRI ו/או אולטרסאונד. בעוד שטכנולוגיית אולטרסאונד מספקת תמונות של המבנה הפאסיקולרי של הגיד וחושפת חלק מהמבנה הסיבי ברקמה9, הרזולוציה אינה אידיאלית לכימות. ל-MRI יש רזולוציה מרחבית טובה יותר מאשר הדמיית אולטרסאונד, אך היא עדיין מוגבלת. עם זאת, שיטות אלו מוגבלות גם בעומק ההדמיה הפוטנציאלי שלהן דרך רקמה. בקנה מידה מיקרו יותר, ניתן להשתמש בפיזור אור בזווית קטנה ורחבה ובמיקרוסקופיה קונפוקלית כדי להעריך את מבנה סיבי הקולגן וכל חריגה פוטנציאלית.
לעומת זאת, מיקרוסקופ דור הרמוני שני (SHG) שונה משיטות הדמיה אחרות מכיוון שהוא יכול ללכוד את המעטפת החיצונית של סיבי הקולגן. סיבי קולגן I בגידים מאורגנים בצורה מקבילה חד-צירית דרך הגיד ECM והם לא צנטרו-סימטריים באופיים 4,10. ניתן למנף את המאפיינים הללו להדמיה באמצעות מיקרוסקופ רב-פוטוני, שיכול לייצר תמונות ברורות עמוקות עד פי 2-3 מהדמיה קונפוקלית11. זה גם מאפשר לנו לייצר חלקים אופטיים באיכות טובה יותר של הגיד. כאשר אור מוקרן לתוך הדגימה המעניינת, נוצר אות SHG, וניתן ללכוד את פיזור האור הזה. בגידים, זה מייצר תמונה של מבנה הקולגן והיישור, ובכך מאפשר לנו להעריך את ההשלכות המורפולוגיות והפתולוגיות הפוטנציאליות של גידים, פציעות וכו '.
מכיוון שקולגן מהווה את רוב המסה היבשה של הגידים ותורם לתפקוד הגידים 6,12, הפרעה במבנה הקולגן יכולה להשפיע על התכונות הביומכניות של הגידים. לפיכך, ניתוח מבנהו יכול לעזור לנו להבין טוב יותר את ההשפעה והחומרה של פציעות, כמו גם ליצור מדד ליעילות ריפוי. מאמר זה סוקר שיטה המשתמשת במיקרוסקופ מולטיפוטון ו-SHG כדי לנתח כיצד התפתחות ופציעות משפיעות על המבנה והיישור של סיבי קולגן I וליצור תמונות תלת מימד של ECM בגידים במודלים של בעלי חיים. לכן, השיטה שלנו להדמיית גידים עשויה לסייע לחוקרים לאפיין תאי גידים ו-ECM במהלך ההתפתחות או לאחר פציעה.