שימוש הרומן של בדיקת אולטרה סאונד בתדירות גבוהה תלת מימדי אפיון בתחילת ההריון העכבר
24 באוקטובר 2017
עכברים נמצאים בשימוש נרחב ללמוד ביולוגיה הריונית. עם זאת, סיום ההריון נדרשת עבור מחקרים כאלה אשר מונע חקירות האורך, מחייבת השימוש במספר גדול של בעלי חיים. לכן, אנו מתארים שיטה לא פולשנית של בדיקת אולטרה סאונד בתדירות גבוהה לגילוי מוקדם ומעקב אחר האירועים שלאחר ההשתלה העכבר בהריון.
המטרה הכוללת של הליך הדמיית אולטרסאונד זה היא לזהות, לנטר ולאפיין הריון מוקדם בעכבר. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום הביולוגיה של רביית עכברים וביסוס הצמיחה, ההתפתחות והכדאיות של הריונות מוקדמים של עכברים. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שניתן לאפיין את ההריונות הללו וליצור פנוטיפ in vivo, ללא הפרעה להריון העכבר, מה שמאפשר איסוף נתונים אורכי.
בדרך כלל, אנשים חדשים בשיטה זו יתקשו להשיג את כל התמונות במישור אחד. זאת בשל התנועות המצטברות הקטנות של בדיקת האולטרסאונד הנחוצות. התחל בהכנת מכשיר האולטרסאונד.
הפעל את המתמר ולאחר מכן חבר את המנוע התלת מימדיtagה למתמר. לאחר מכן, חבר את הגשושית למתמר clamp. כעת, מקם את העכבר, שוכב, על פלטפורמת הניטור.
ספקו לו חומר הרדמה באמצעות חרוט האף והדביקו בעדינות את כל כפותיו לרפידות ניטור הדופק בפלטפורמה. לאחר מכן, שפשפו כמיליליטר אחד או שניים של ג'ל העברת אולטרסאונד על הבטן. לאחר מכן מקם את בדיקת האולטרסאונד על הבטן התחתונה באמצעות השלב המוטורי הידני.
בעזרת האולטרסאונד, אתר את שלפוחית השתן, שאמורה להופיע כעיגול כהה מלא במזון רק צפלד לפתח הנרתיק. לאחר איתור שלפוחית השתן, הזיזו את הגשושית לאט מאוד כדי לדמיין את הרחם ההריון, שאמור להופיע כצורה גלילית עם אזורים עגולים באתרי ההריון. ניתן לתאר זאת כנראה כמו פנינים על שרשרת.
כעת, המשך בהדמיה דו-ממדית. לאחר זיהוי הרחם ההריוני, התחל באתר ההריון הקרוב ביותר לשלפוחית השתן והזיז לאט וברצף את הצפלד כדי לקבוע את מיקומם של כל אתרי ההריון. שמור את התמונה.
אם ניתן לראות את הכליה, הטחול או הכבד, אז הסריקה רחוקה מדי. מקם מחדש את הגשושית קרוב יותר לשלפוחית השתן ושמור את התמונה. לאחר מכן, דמיין את קרן הרחם הנגדית באותו אופן.
הקפיאו את התמונה כאשר מסגרת האולטרסאונד נמצאת במרכז אתר ההריון או ההשתלה ושמרו את התמונה לניתוח. כעת או מאוחר יותר, השתמש בתמונות השמורות כדי למדוד את מיקומי ההשתלה באמצעות תגובת הדצידואליזציה ההיפר-אקואית כסמן. לחץ ידנית על כלי המדידה ולחץ על מיקום אתר ההשתלה.
לאחר מכן, גרור את הסמן לאתר ההשתלה הבא ולחץ שוב כדי לצייר קו. לאחר מכן התוכנה מדווחת על אורך הקו. לאחר מדידת כל אתרי ההשתלה, השתמש באותה טכניקה והמשך למדוד את גודל שק ההריון ואת גודל הקוטב העוברי.
לאחר ההדמיה הדו-ממדית, מקם את הגשושית באזור שנמצא בנקודת האמצע המשוערת של התמונה התלת-ממדית הרצויה. לדוגמה, אם מישהו מדמה תפוח בתלת מימד, מקם את הגשושית בליבה. לאחר שהגשושית ממוקמת כראוי, השג רכישה תלת מימדית.
השלב המוטורי התלת-ממדי יעבור מרחק זה על פני הרחם בסדרה של צעדים או מסגרות. עם קבלת הסריקה, ודא שהמבנים המיועדים נלכדים לחלוטין בסריקה. לאחר איסוף הסריקה, טען אותה לעיבוד תמונה.
בחרו בשיטות העיבוד המקבילות והסיבוביות, שיטענו את כל מסגרות התמונה התלת-ממדית בתיבה תלת-ממדית אחת. לאחר מכן, בחר את גודל הצעד של 0.08 מילימטרים, ולאחר מכן התחל בקצה אחד של בלוק התמונה וגלול בין כל הפריימים כדי להכיר את הנתונים. לאחר מכן, התחל בקצה אחד של הערימה ועקוב באופן ידני אחר קווי המתאר של אובייקט מעניין.
לאחר מכן, המשך למסגרת הבאה ועקוב שוב באופן ידני אחר קווי המתאר של האובייקט. המשך בתהליך זה עד שכל המסגרות יקבלו הערות ידניות. לאחר השלמתו, לחץ על סיום כדי לקבל תמונה תלת מימדית וחישוב של נפח האובייקט.
עבור התמונה, בחרו בין רשת שינוי או כיסוי אחיד. לאחר מכן, בחר לשמור או להסיר את פרטי התמונה שמסביב לצורך הבהרה. האולטרסאונד בתדר גבוה יכול לזהות התפתחות של אתר השתלה כבר 5.5 ימים לאחר ההתעברות.
באמצעות רירית הרחם ההיפר-אקואית הקלה יותר כסמן לאתרי ההשתלה, יש לכמת את מספר אתרי ההשתלה והמרווח של אתרים אלה, 6.5 ימים לאחר ההתעברות. ככל שההריון מתקדם ל-7.5 ימים לאחר ההתעברות, ניתן לזהות בקלות שק הריון כהה והיפואקואי וקוטב עוברי. שחזורים תלת מימדיים של רחם העכבר 6.5 ימים לאחר ההתעברות, נעשו הן בפורמט רשת והן בפורמט כיסוי מוצק.
7.5 ימים לאחר ההתעברות, הסריקה התלת-ממדית הייתה חושפנית באותה מידה. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להשיג תמונות אולטרסאונד מדויקות הן בדו-ממד והן בתלת-ממד, כדי לאפיין הריון ללא הפרעה. הזמן הכולל הדרוש לרכישת אולטרסאונד, הן בדו-ממד והן בתלת-ממד, הוא כ-10 עד 20 דקות בידיו של משתמש מנוסה.
בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לשמור על תנועות קטנות ומצטברות. טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים לחקור פנוטיפים נורמליים וחריגים של הריון בעכבר.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מאמר זה מתאר טכניקה לא פולשנית של אולטרסונוגרפיה בתדר גבוה לניטור הריון מוקדם בעכברים. שיטה זו מאפשרת מחקרי מעקב לאורכיים ללא סיום ההריון, ובכך מקלה על איסוף נתונים רבייתיים חיוניים.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדעי
- ביולוגיה של הרבייה
- דימות אולטרסאונד
- מודלים עכבריים
רקע
- עכברים משמשים באופן נפוץ במחקרי ביולוגיה של תקופת ההיריון.
- שיטות מסורתיות דורשות הפסקת היריון, מה שמהווה הגבלה למחקרים ארוכי טווח.
- טכניקות לא פולשניות יכולות לשפר את איסוף הנתונים.
- אולטרסאונוגרפיה מאפשרת ניטור של ההיריון בזמן אמת.
מטרת המחקר
- פיתוח שיטה לזיהוי מוקדם של היריון בעכברים.
- ניטור אירועים לאחר השתחלה ללא הפרעה למהלך ההיריון.
- סבסוד איסוף נתונים אורך לאורך תקופות ההיריון בעכברים.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- אולטרסאונוגרפיה בתדר גבוה לצורך דימות.
- הכנת ציוד האולטרסאונד.
- טכניקות להשגת תמונות במישור בודד.
- אפיון של גדילה והיתכנות של ההיריון.
תוצאות עיקריות
- אפיון מוצלח in vivo של הריונות מוקדמים.
- יכולת למעקב אחר ההתפתחות ללא הפרעה של ההריון.
- איסוף נתונים התומך במחקר ביולוגיה של הרבייה.
- אתגרים עבור מתחילים בהשגת הדמיה עקבית.
מסקנות
- הטכניקה מאפשרת ניטור יעיל של הריונות בעכברים.
- היא מספקת כלי בעל ערך לחוקרים בביולוגיה של הרבייה.
- ניתן לבצע מחקרי אורך ללא חששות אתיים הקשורים להפסקת הריון.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
אולטרסונוגרפיה בתדר גבוה (HFUS) תלת-ממדית עם שחזור תלת-ממדי מאפשרת אפיון לא פולשני ואורכי של היריון מוקדם במודלים של עכברים, ובכך מבטלת את הצורך בהפסקת ההיריון. יכולת זו משפרת את מידת הוודאות החיזוית של פנוטיפ רבייתי ותומכת בהמשכיות תרגומית במחקרים פרה-קליניים. גישה זו רלוונטית אסטרטגית עבור צוותי ביו-פארמה המשתמשים בעכברים מהונדסים גנטית כדי להפחית סיכונים במטרות רחמיות ועובריות.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביו-פרמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר פנוטיפוזינג in vivo של מטרות רבייתיות ללא צורך בהקרבת מודלים של בעלי חיים.
- תומך בתיקוף פונקציונלי של שינויים גנטיים ברחם ובעובר.
- מקל על הפחתת סיכונים מנגנונית על ידי מתן אפשרות להערכה חוזרת ובזמן אמת של השתחלה והתפתחות.
- משפר את הביטחון החזוי לבחירת מטרות בתיקי מחקר של ביולוגיה רבייתית.
סריקה ופיתוח בדיקות (Assay)
- מספק פלטי דימוי סטנדרטיים וניתנים לשחזור לצורך הערכה כמותית של אתרי השתרבות והיתרות של העוברים.
- מאפשר פיתוח בדיקות לנקודות קצה של היריון מוקדם באמצעות מדדים נפחיים ומרחביים.
- תומך בסריקה ניתנת להרחבה של התערבויות גנטיות או פרמקולוגיות במודלים של היריון בעכברים.
- מספק תוצאות אמינות ללא צורך בסיום חיי הדגם לצורך הערכת תפקוד של תרכובות או גנים.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מעמיד את פנוטיפי ההיריון בעכברים בתיאום עם אסטרטגיות של סמנים ביולוגיים תרגומיים, על ידי אפשור ניטור לא פולשני לאורך זמן.
- שומר על רצף משלב הגילוי המוקדם ועד לאישור פרה-קליני, באמצעות שימור קבוצות בעלי חיים למדידות חוזרות.
- מפחית סיכון ביולוגי בקידום מטרות רבייה, על ידי אספקת נתונים התפתחותיים חסונים in vivo.
- תומך בהחלטות קידום מותאמות סיכון עבור תוכניות התערבות רחמיות ועובריות.
שילוב תהליכי עבודה וצנרת עיבוד
שיטת דימיון זו משתלבת ברצף שבין הגילוי למחקר הפרה-קליני, ותומכת בבדיקת היפותזות, תיקוף מטרות ומחקר תרגומי בביולוגיה של הרבייה.
- ביולוגיה של הגילוי: מאפשרת בחינה מונחית-השערות של השתגשות ושל התפתחות עוברית מוקדמת במודלים חיים.
- סריקה: מספקת תוצאי דימות כמותיים וניתנים לשחזור לצורך סטנדרטיזציה של בדיקות ומוכנות לסריקה.
- אנליזה: מספקת מדידות נפח, מרחב וחיוניות להשוואת תנאים גנטיים או תנאי טיפול.
- מחקר תרגומי: מסייעת לסנכרון אורך-חוף של סממנים ביולוגיים ורציפות בין שלבי הגילוי לשלבים הפרה-קליניים.
- שימוש חוזר ארגוני: מבססת פלטפורמת דימות הניתנת לשימוש חוזר עבור מחקרי פנוטיפיקה רבגוניים של מערכת הרבייה.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון בחיזוי ומפחית עמימות מכניסטית בתיקוף של מטרות רבייתיות.
- ערך תפעולי: מסנכרן את זרימות העבודה של דימות לא פולשני ומשפר את השחזוריות בין מחקרים.
- ערך אסטרטגי: משפר את קבלת ההחלטות מסוג go/no-go ואת היעילות ההונית על ידי אפשור איסוף נתונים ארוכי טווח שאינם טרמינליים.
- השפעה על הפורטפוליו: תומך בתיעדוף מותאם סיכון ובקידום של תוכניות ביולוגיה רבייתית.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בהפעלה של אולטרסאונד בתדר גבוה ובשחזור תמונות בתלת-ממד.
- מחייב גישה למכשור דימות ייעודי ותוכנות ניתוח.
- דורש סטנדרטיזציה של פרוטוקולי הדימות וניתוח הנתונים בין צוותים שונים.
- ייתכן שיהיה צורך בהתאמה עבור זני עכברים שונים או פנוטיפים רבייתיים שונים.
- עקביות הדימות תלויה במיומנות המפעיל ובדיוק התנועה המדורגת של המתמר.
