Name: יישום ספקטרוסקופיית ראמן קוהרנטית נגד סטוקס (CARS) להדמיית מיאלינציה בפרוסות מוח (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-07-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 8 s
Description: למד כיצד להשתמש בספקטרוסקופיית ראמן קוהרנטית נגד סטוקס (CARS) להדמיית מיאלין בפרוסות מוח. שיטה זו מאפשרת לחקור מחלות נוירולוגיות כמו טרשת נפוצה ואוטיזם בצורה יעילה.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

נתמך על ידי NIH R01 DC 17924, R01 DC 18401 (קלוג), ו- NIH 1R15HD105231-01, T32DC012280 ו- FRAXA (מק'קולה). הדמיית CARS בוצעה בחלק הליבה של מיקרוסקופיית האור המתקדמת של המרכז לנוירוטכנולוגיה בקמפוס הרפואי של אוניברסיטת קולורדו אנשוץ, הנתמך בחלקו על ידי NIH P30 NS048154 ו-NIH P30 DK116073.

כל הניסויים עמדו בכל החוקים החלים, הנחיות המכונים הלאומיים לבריאות, ואושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת קולורדו אנשוץ.
1. בעלי חיים
<ol><li>השתמש בעכברי C57BL/6J (מלאי #000664) (Mus musculus ) שהתקבלו ממעבדת ג'קסון או גרבילים מונגולים (Meriones unguiculatus) שהתקבלו במקור מנהר צ'ארלס.</li>
</ol>2. הכנת רקמות
<ol><li>עבור זלוף שריר הלב, מנת יתר של מיני מכרסמים בעלי עניין עם פנטוברביטל (120 מ"ג/ק"ג משקל גוף) וטרנס-קרדית מחלחלים אליהם עם תמיסת מלח חוצצת פוספט (PBS; 137 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 1.76 mM KH 2 PO 4, 10 mM Na2HPO 4)ואחריה4% paraformaldehyde (PFA)24.<ol><li>באופן ספציפי, לפתוח את הבטן ואת כלוב הצלעות באמצעות מספריים להחזיק את כלוב הצלעות במקום עם מלקחיים hemostatic קלי כדי לחשוף את הלב.</li>
		<li>יש להחדיר מחט 23 GA המחוברת למשאבת זלוף לחדר השמאלי ולחתוך במהירות את האטריום הימני באמצעות מספריים עדינים.</li>
		<li>יש לתת PBS דרך משאבת הזלוף והמחט בלב למשך 10 דקות כדי לנקות את המוח והגוף מדם.</li>
		<li>החלף את משאבת הזלוף ל- 4% PFA למשך 10 דקות ובדוק את קשיחות הגפיים והזנב כדי לאשר זלוף מוצלח.</li>
	</ol></li>
	<li>לאחר הזילוף, ערפו את בעלי החיים והסירו את מוחם מהגולגולת. השאירו את המוחות למשך הלילה ב-4% PFA לפני המעבר ל-PBS. מטמיעים את גזעי המוח ב-4% אגרוז (ב-PBS) ופורסים באופן קורונלי באמצעות ויברטום בעובי של 200 מיקרומטר.</li>
</ol>3. מכתים
<ol><li>חלקים צפים נטולי כתמים עבור Nissl, כדי לדמיין גופי תאים (1:100), במדיית נוגדנים (מדיה AB: 0.1 M חיץ פוספט (PB: 50 mM KH 2 PO 4,150 mM Na2HPO4), 150 mM NaCl, 3 mM Triton-X, 1% אלבומין בסרום בקר (BSA)) למשך 30 דקות בטמפרטורת החדר על שייקר מעבדה סטנדרטי25.<ol><li>יש להגן על חלקים מפני אור באמצעות רדיד אלומיניום ו/או כיסוי. אורכי גל של 550 ננומטר ומטה תואמים להדמיית CARS (איור 1). הערה: בעוד שאיננו מצפים של-Triton-X או לריאגנטים אחרים תהיה השפעה על הדמיית שומנים ב-CAS, ייתכן שיהיה צורך בבקרות נוספות עם מדיית נוגדנים ספציפית.</li>
	</ol></li>
	<li>נקודת השהיה: אחסן חלקים צפים חופשיים (כאשר הם מוגנים מפני אור) ב- PBS עד להדמיה. לאחר הניתוח, התמונה מקטעי מוח תוך שבועיים.</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64013/64013fig01.jpg"> איור 1: ניתן לשלב הדמיית CARS עם הדמיה אימונופלואורסצנטית. הגרפים מראים כי הדמיית CARS מתרחשת בספקטרום אות אדום 660/640 ננומטר26. אורך גל זה רחוק מספיק מתחום הירוק, הכחול או ה-UV, מה שמאפשר שילוב של אות ה-CARS עם אימונופלואורסצנציה בטווחים אלה. באופן ספציפי, הגרף מציין גם את העירור והפליטה עבור ניסל המתויג עם פלואורופור כחול, אשר שולב עם CARS במהלך איסוף התוצאות הייצוגיות עבור פרסום זה. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64013/64013fig01large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.</a>
4. הדמיה
הערה: מערך הלייזר של CARS מכיל לייזר סיבים המספק את השעון של 80 MHz, ולייזר OPO (מתנד פרמטרי אופטי) עם טווח כוונון של 770-990 ננומטר כאשר קרן סטוקס קבועה ב- 1031 ננומטר, הדרושים לאיסוף אות ה- CARS. יש צמצם אחד לשתי הקורות.
<ol><li>לפני הבאת דגימות למיקרוסקופ, הפעל וחמם את לייזר CARS למשך שעה אחת לפחות, יישר את לייזר ה- CARS, ואת Koehler את אופטיקת המעבה ואת הסרעפת של המיקרוסקופ להדמיית CARS קדימה. הערה: שלב זה הוא קריטי לתפקוד תקין של מיקרוסקופיה של CARS.<ol><li>ליישור מרחבי של שתי קרני הלייזר (משאבה וסטוקים), גש לשני קובצי ה-PSD הפנימיים (גלאים רגישים למיקום) באמצעות ממשק המשתמש הגרפי של לייזר CARS.</li>
		<li>השג יישור זמני באמצעות פונקציית ההשהיה בממשק המשתמש הגרפי של לייזר CARS, שיכולה לעזור לחפוף את הפולסים של שני הלייזרים (משאבה וסטוקס) בעלי פיזור שונה בגלל אורכי הגל השונים שלהם. לכן, הן החפיפה הטמפורלית והן החפיפה המרחבית של קורות המשאבה והסטוקים נעשות עם קלט המשתמש דרך ממשק המשתמש הגרפי.</li>
		<li>כוונן את הפריסקופ החיצוני (שתי המראות האחרונות של המערך) כדי למרכז את שני הלייזרים החופפים מרחבית על מראות ראש הסריקה של המיקרוסקופ.</li>
		<li>לזיהוי הטוב ביותר של CARS ללא עיבוי, ודא שהמעבה הוא Koehler-ed (כלומר המעבה ממורכז וממוקד בסרעפת כדי להשיג תאורה אחידה)</li>
	</ol></li>
	<li>עבור דימות קונפוקלי אימונופלואורסצנטי והדמיית CARS, התאימו את לייזר ה-CARS, עם גלאים קדמיים ואפי-CARS שאינם מרוסנים (NDDs), על-ידי שילוב מיקרוסקופ קונפוקלי המצויד בלייזרים גלויים להדמיית פלואורסצנציה (איור 2).</li>
	<li>הניחו חלקים בצלחת תרבית עם כיסוי (למיקרוסקופיה הפוכה), PBS כדי למנוע את התייבשות הרקמה, ומשקל זכוכית כדי לשמור על הרקמה ליד הכיסוי.</li>
	<li>צלם z-stacks או תמונות בודדות עם מטרת מים מתוקנת אינפרא-אדום 60X, 1.2 NA, המשמשת לאיסוף אות CARS בכיוון האפי ודרך מעבה 0.55 NA בכיוון קדימה להדמיית אזורים במוח כגון הגרעין המדיאלי של גוף הטרפז (MNTB).<ol><li>צלם את תמונות ה-CARS במשאבה/בדיקה של כ-600 mW ובסטוקס של 300 mW, באמצעות ממשק המשתמש הגרפי של לייזר CARS. ערכי הספק לייזר אלה נמדדים באופן פנימי על ידי המערכת. כוחות שני הלייזרים במיקום הדגימה הם פחות מ-25 mW ובטוחים לדגימת הרקמה.</li>
		<li>חופפים את המשאבה ואת קורות סטוקס באופן מרחבי וזמני. כוונן את ה-OPO ל-797.2 ננומטר. זה מניב אורך גל של CARS של 650 ננומטר. בגלל רמת האנרגיה הגבוהה יותר, החזרה המתקבלת למצב הקרקע היא אנטי-סטוקס (כחול מועבר) לעירור.</li>
		<li>לכוד את אות ה-CARS בגלאים אפיים או קדמיים שאינם משומרים באמצעות מסנני פס (640-680 ננומטר) ולאחר מכן זיהוי רציף של תווית האימונופלואורסצנציה (במקרה זה מסומן באופן פלואורסצנטי Nissl). הערה: סמן הסומא העצבי של Nissl אינו נתפס במסנן CARS 640-680 ננומטר, מה שמאפשר שילוב של פלואורסצנציה והדמיית CARS בתמונות המוצגות להלן.</li>
		<li>ה-CARS והפלואורסצנציה אינן חולקות PMTs. השתמש בהגדרות אלה לאות שומנים אופטימלי כדי לדמות באופן סלקטיבי את המיאלינציה באזור המוח. התראה: הגן על המשתמש מפני קרן הלייזר</li>
	</ol></li>
	<li>שמור את התמונות כקבצי .oib, שאותם ניתן לייבא לתוכנית ניתוח תמונות לכימות נוסף (איור 3).</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64013/64013fig02.jpg"> איור 2: דיאגרמת מכשירים של CARS המציגה לייזרים של CARS (חיצים אדומים) וזיהוי קדימה שאינם מסולפים (NDD) המשולבים בקונפוקל סריקת לייזר. ב-NDD קדימה אנו רוכשים CARS עבור אג"ח C-H (חיצים אדומים כהים) ו-SHG (ג'נרטואין הרמוני שני) ב-515 ננומטר (חץ כתום). באפי NDD, אנו רוכשים CARS עבור קשרי C-H (חיצים אדומים כהים) ו-2PE (פליטת שני פוטונים) אוטופלואורסצנטיות (חץ כחול בהיר). ברצף, ניתן לרכוש תמונות קונפוקליות פלואורסצנטיות (חיצים ירוקים ללייזר גלוי, חצים כחולים לזיהוי קונפוקלי). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64013/64013fig02large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64013/64013fig03v2.jpg"> איור 3: מכוניות יכולות להאיר מיאלין (מגנטה) ברקמת המוח (גזע המוח) תוך הדמיה של סימוני ניסל (ציאן) או פלואורסצנטיים. שני הפאנלים מראים תוצאות מייצגות מגרביל מונגולי (תמונה בודדת M. unguiculatus, איור 3A,C,E) ועכבר (z-stack max projection M. musculus, איור 2B,D,F), מה שמצביע על כך שניתן להשתמש בטכניקה זו בין מינים שונים. איור 3A,B המציג את Nissl בציאן, C,D מראים את אות ה-CARS במגנטה, E,F משלבים את אותות ניסל ו-CARS עם כל פאנל עבור גרביל או עכבר, בהתאמה. שתי קבוצות התמונות מציגות מקטע של הגרעין המדיאלי של גוף הטרפז (MNTB) בגזע המוח. נוירונים ב-MNTB מקבלים קלטים מאקסונים בעלי מיאלינציה כבדה, המסתיימים בקליקס של הולד, סוג של סינפסה ענקית27. סרגל קנה המידה הוא 20 מיקרומטר. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64013/64013fig03largev2.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.</a>

<ol><li>Cole, K., Curtis, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electric+impedance+of+the+squid+giant+axon+during+activity%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+General+Physiology%22%5BJournal%5D)">Electric impedance of the squid giant axon during activity.</a> The Journal of General Physiology. 22 (5), 649-670 (1939).</li>
<li>Cole, K. S., Curtis, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Membrane+potential+of+the+squid+giant+axon+during+current+flow%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+General+Physiology%22%5BJournal%5D)">Membrane potential of the squid giant axon during current flow.</a> Journal of General Physiology. 24 (4), 551-563 (1941).</li>
<li>Alcami, P., El Hady, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Axonal+computations%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Cellular+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Axonal computations.</a> Frontiers in Cellular Neuroscience. 13, 413(2019).</li>
<li>Neumann, E., Nachmansohn, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nerve+excitability-Toward+an+integrating+concept%5BTitle%5D)+AND+%22Aharon+Katzir+Memorial+Volume%22%5BJournal%5D)">Nerve excitability-Toward an integrating concept.</a> Aharon Katzir Memorial Volume. , 99-166 (1975).</li>
<li>Waxman, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integrative+properties+and+design+principles+of+axons%5BTitle%5D)+AND+%22International+Review+of+Neurobiology%22%5BJournal%5D)">Integrative properties and design principles of axons.</a> International Review of Neurobiology. 18, 1-40 (1975).</li>
<li>Fitzhugh, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computation+of+impulse+initiation+and+saltatory+conduction+in+a+myelinated+nerve+fiber%5BTitle%5D)+AND+%22Biophysical+Journal%22%5BJournal%5D)">Computation of impulse initiation and saltatory conduction in a myelinated nerve fiber.</a> Biophysical Journal. 2 (1), 11-21 (1962).</li>
<li>Zalc, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+acquisition+of+myelin%3A+a+success+story%5BTitle%5D)+AND+%22Novartis+Foundation+Symposium%22%5BJournal%5D)">The acquisition of myelin: a success story.</a> Novartis Foundation Symposium. 276, 275-281 (2006).</li>
<li>Salzer, J. L., Zalc, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myelination%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">Myelination.</a> Current Biology. 26 (20), 971-975 (2016).</li>
<li>Boullerne, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+history+of+myelin%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Neurology%22%5BJournal%5D)">The history of myelin.</a> Experimental Neurology. 283, 431-445 (2016).</li>
<li>Kuhn, S., Gritti, L., Crooks, D., Dombrowski, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oligodendrocytes+in+development%2C+myelin+generation+and+beyond%5BTitle%5D)+AND+%22Cells%22%5BJournal%5D)">Oligodendrocytes in development, myelin generation and beyond.</a> Cells. 8 (11), 1424(2019).</li>
<li>Saab, A. S., Nave, K. -A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myelin+dynamics%3A+protecting+and+shaping+neuronal+functions%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Neurobiology%22%5BJournal%5D)">Myelin dynamics: protecting and shaping neuronal functions.</a> Current Opinion in Neurobiology. 47, 104-112 (2017).</li>
<li>Chomiak, T., Hu, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+is+the+optimal+value+of+the+g-Ratio+for+myelinated+fibers+in+the+rat+CNS%3F+A+theoretical+approach%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+ONE%22%5BJournal%5D)">What is the optimal value of the g-Ratio for myelinated fibers in the rat CNS? A theoretical approach.</a> PLOS ONE. 4 (11), 7754(2009).</li>
<li>Ford, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tuning+of+Ranvier+node+and+internode+properties+in+myelinated+axons+to+adjust+action+potential+timing%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Tuning of Ranvier node and internode properties in myelinated axons to adjust action potential timing.</a> Nature Communications. 6, 8073(2015).</li>
<li>Stange-Marten, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Input+timing+for+spatial+processing+is+precisely+tuned+via+constant+synaptic+delays+and+myelination+patterns+in+the+auditory+brainstem%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Input timing for spatial processing is precisely tuned via constant synaptic delays and myelination patterns in the auditory brainstem.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (24), 4851-4858 (2017).</li>
<li>Bu, J., Banki, A., Wu, Q., Nishiyama, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+NG2%2B+glial+cell+proliferation+and+oligodendrocyte+generation+in+the+hypomyelinating+mutant+shiverer%5BTitle%5D)+AND+%22Glia%22%5BJournal%5D)">Increased NG2+ glial cell proliferation and oligodendrocyte generation in the hypomyelinating mutant shiverer.</a> Glia. 48 (1), 51-63 (2004).</li>
<li>Pacey, L. K. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delayed+myelination+in+a+mouse+model+of+fragile+X+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Molecular+Genetics%22%5BJournal%5D)">Delayed myelination in a mouse model of fragile X syndrome.</a> Human Molecular Genetics. 22 (19), 3920-3930 (2013).</li>
<li>Green, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clemastine+fumarate+as+a+remyelinating+therapy+for+multiple+sclerosis+%28ReBUILD%29%3A+a+randomised%2C+controlled%2C+double-blind%2C+crossover+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Clemastine fumarate as a remyelinating therapy for multiple sclerosis (ReBUILD): a randomised, controlled, double-blind, crossover trial.</a> Lancet. 390 (10111), London, England. 2481-2489 (2017).</li>
<li>Jeon, S. J., Ryu, J. H., Bahn, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Altered+translational+control+of+fragile+X+mental+retardation+protein+on+myelin+proteins+in+neuropsychiatric+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Biomolecules+%26+Therapeutics%22%5BJournal%5D)">Altered translational control of fragile X mental retardation protein on myelin proteins in neuropsychiatric disorders.</a> Biomolecules & Therapeutics. 25 (3), 231-238 (2017).</li>
<li>Barak, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuronal+deletion+of+Gtf2i%2C+associated+with+Williams+syndrome%2C+causes+behavioral+and+myelin+alterations+rescuable+by+a+remyelinating+drug%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Neuronal deletion of Gtf2i, associated with Williams syndrome, causes behavioral and myelin alterations rescuable by a remyelinating drug.</a> Nature Neuroscience. 22 (5), 700-708 (2019).</li>
<li>Phan, B. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+myelin-related+transcriptomic+profile+is+shared+by+Pitt-Hopkins+syndrome+models+and+human+autism+spectrum+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A myelin-related transcriptomic profile is shared by Pitt-Hopkins syndrome models and human autism spectrum disorder.</a> Nature Neuroscience. 23 (3), 375-385 (2020).</li>
<li>Lucas, A., Poleg, S., Klug, A., McCullagh, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myelination+deficits+in+the+auditory+brainstem+of+a+mouse+model+of+fragile+X+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Myelination deficits in the auditory brainstem of a mouse model of fragile X syndrome.</a> Frontiers in Neuroscience. 15, 1536(2021).</li>
<li>Wang, H., Fu, Y., Zickmund, P., Shi, R., Cheng, J. -X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coherent+anti-stokes+raman+scattering+imaging+of+axonal+myelin+in+live+spinal+ttissues%5BTitle%5D)+AND+%22Biophysical+Journal%22%5BJournal%5D)">Coherent anti-stokes raman scattering imaging of axonal myelin in live spinal ttissues.</a> Biophysical Journal. 89 (1), 581-591 (2005).</li>
<li>Kim, S. -H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiplex+coherent+anti-stokes+raman+spectroscopy+images+intact+atheromatous+lesions+and+concomitantly+identifies+distinct+chemical+profiles+of+atherosclerotic+lipids%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation+Research%22%5BJournal%5D)">Multiplex coherent anti-stokes raman spectroscopy images intact atheromatous lesions and concomitantly identifies distinct chemical profiles of atherosclerotic lipids.</a> Circulation Research. 106 (8), 1332-1341 (2010).</li>
<li>Gage, G. J., Kipke, D. R., Shain, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Whole+animal+perfusion+fixation+for+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Whole animal perfusion fixation for rodents.</a> Journal of Visualized Experiments. (65), e3564(2012).</li>
<li>Tu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Free-floating+Immunostaining+of+Mouse+Brains%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Free-floating Immunostaining of Mouse Brains.</a> Journal of Visualized Experiments. (176), e62876(2021).</li>
<li>Fluorescence SpectraViewer. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.thermofisher.com/order/fluorescence-spectraviewer">https://www.thermofisher.com/order/fluorescence-spectraviewer</a> (2022).</li>
<li>Held, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Die+centrale+geh%C3%B6rleitung%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Anat+Physiol+Anat+Abt%22%5BJournal%5D)">Die centrale gehörleitung.</a> Arch Anat Physiol Anat Abt. 17, 201-248 (1893).</li>
<li>Sherman, D. L., Brophy, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+axon+ensheathment+and+myelin+growth%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of axon ensheathment and myelin growth.</a> Nature Reviews Neuroscience. 6 (9), 683-690 (2005).</li>
<li>Gruchot, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+molecular+basis+for+remyelination+failure+in+multiple+sclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22Cells%22%5BJournal%5D)">The molecular basis for remyelination failure in multiple sclerosis.</a> Cells. 8 (8), 825(2019).</li>
<li>Rivera, A. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epidermal+growth+factor+pathway+in+the+age-related+decline+of+oligodendrocyte+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Cellular+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Epidermal growth factor pathway in the age-related decline of oligodendrocyte regeneration.</a> Frontiers in Cellular Neuroscience. 16, 838007(2022).</li>
<li>Kútna, V., O'Leary, V. B., Hoschl, C., Ovsepian, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebellar+demyelination+and+neurodegeneration+associated+with+mTORC1+hyperactivity+may+contribute+to+the+developmental+onset+of+autism-like+neurobehavioral+phenotype+in+a+rat+model%5BTitle%5D)+AND+%22Autism+Research%3A+Official+Journal+of+the+International+Society+for+Autism+Research%22%5BJournal%5D)">Cerebellar demyelination and neurodegeneration associated with mTORC1 hyperactivity may contribute to the developmental onset of autism-like neurobehavioral phenotype in a rat model.</a> Autism Research: Official Journal of the International Society for Autism Research. 15 (5), 791-805 (2022).</li>
<li>Ozsvár, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+analysis+of+lipid+debris+accumulation+caused+by+cuprizone+induced+myelin+degradation+in+different+CNS+areas%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Bulletin%22%5BJournal%5D)">Quantitative analysis of lipid debris accumulation caused by cuprizone induced myelin degradation in different CNS areas.</a> Brain Research Bulletin. 137, 277-284 (2018).</li>
<li>Prineas, J. W., Graham, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+sclerosis%3A+capping+of+surface+immunoglobulin+G+on+macrophages+engaged+in+myelin+breakdown%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Neurology%22%5BJournal%5D)">Multiple sclerosis: capping of surface immunoglobulin G on macrophages engaged in myelin breakdown.</a> Annals of Neurology. 10 (2), 149-158 (1981).</li>
<li>Bégin, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+method+for+the+segmentation+and+morphometry+of+nerve+fibers+in+large-scale+CARS+images+of+spinal+cord+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Automated method for the segmentation and morphometry of nerve fibers in large-scale CARS images of spinal cord tissue.</a> Biomedical Optics Express. 5 (12), 4145-4161 (2014).</li>
</ol>

המחברים מצהירים על היעדר ניגוד עניינים.

גוף הולך וגדל של ספרות מדגיש את תפקידו של המיאלין בתפקוד המוח 13,16,21,28. יתר על כן, אנו יודעים כי עובי המיאלינציה ודפוס המיאלינציה יכולים להשתנות במספר מצבים נוירולוגיים כגון טרשת נפוצה (נבדק ב -29), הזדקנות (נבדק ב -30), אוטיזם20,31, ורבים אחרים. לכן אין זה מפתיע שיותר ויותר חוקרים צריכ...

פוטנציאל פעולה הוא יחידת המידע הבסיסית במוח, ופוטנציאל פעולה המתפשט באמצעות אקסונים מהווה נדבך אחד של עיבוד מידע 1,2,3. תאי עצב בדרך כלל מקבלים קלטים ממספר תאי עצב אחרים ומשלבים את הקלטים האלה בחלון זמן צר נתון 4,5. לכן, מנגנוני הפעולה של התפשטות פוטנציאלית באקסונים קיבלו כמות משמעותית של תשומת לב מהחוקרים.
בעת התפשטות דרך אקסון, פוטנציאל פעולה מתחדש שוב ושוב לאורך האקסון כדי להבטיח התפשטות אמינה6. ברוב תאי העצב של בעלי חוליות לסתות (gnathostomes) אקסונים מוקפים בנדן של מיאלין, שהוא חומר עשיר בשומנים המיוצר על ידי אוליגודנדרוציטים סמוכים או תאי שוואן, שהם סוגים של תאי גליה (שנסקרוב-7,8). מעטפת המיאלין הזו מבודדת חשמלית את האקסון, מפחיתה את קיבוליותו ומאפשרת התפשטות פוטנציאלית של פעולה ביעילות, במהירות ובצריכת אנרגיה נמוכה יותר. המיאלין אינו מכסה את האקסון באופן אחיד, אך הוא עוטף את האקסון במקטעים שיש ביניהם רווחים קצרים, הנקראים הצמתים של Ranvier (נסקרב-9,10). הן עובי המיאלינציה, השולט ברמת הבידוד החשמלי של אקסון, והן הריווח של הצמתים של Ranvier, השולטים בתדירות שבה פוטנציאל הפעולה מתחדש לאורך אקסון, משפיעים על מהירות התפשטות פוטנציאל הפעולה (נבדק ב-11).
ישנה ספרות גדולה המציעה כי עובי המיאלינציה משפיע על מהירות ההתפשטות הפוטנציאלית של הפעולה באקסונים12,13,14. יתר על כן, שינויים במיאלינציה של האקסון יכולים לגרום למספר גירעונות CNS 15,16,17,18,19,20,21. לכן אין זה מפתיע שהתמקדות במאמצי מחקר רבים כרוכה במדידה ואפיון של אקסון מיאלינציה. מדידות של עובי המיאלין נעשו לרוב באמצעות מיקרוסקופיית אלקטרונים, טכניקה הדורשת כמות משמעותית של הכנת רקמות ומאתגרת לשימוש בשילוב עם אימונוהיסטוכימיה. עם זאת, יש גם טכניקה מהירה ופשוטה יותר למדידת מיאלינציה של אקסון המבוססת על ספקטרוסקופיית ראמן קוהרנטית נגד סטוקס (CARS). ניתן לכוונן לייזר CARS לתדרים שונים וכאשר מכוונים אותו לתדרים המתאימים לעורר שומנים, ניתן לדמות את המיאלין ללא צורך בתוויות נוספות22. ניתן לשלב את הדמיית השומנים עם אימונוהיסטוכימיה סטנדרטית כך שניתן לדמות שומנים יחד עם מספר תעלות פלואורסצנטיות23. הדמיה של מיאלינציה עם CARS מהירה משמעותית ממיקרוסקופיית אלקטרונים ויש לה רזולוציה שהיא, אם כי נמוכה יותר מ- EM, מספיקה כדי לזהות אפילו הבדלים קטנים במיאלינציה באותו סוג של אקסונים.

<table><tbody><tr><td><חזק>הרדמה: < / חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 מ"ל מזרק חד פעמי עם מחט 27 GA x 0.5 אינץ'</td> <td>Exel int</td><td>260040</td><td></td></tr><tr><td>קטלני +</td> <td>Vortech</td><td></td><td></td></tr><tr><td><חזק>ניתוח: < / מספריים חזקים></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>קפיצים - 8 מ"מ</td><td>כלי מדע עדינים</td><td>15024-10</td><td></td></tr><tr><td>פינצטה סטנדרטית</td><td>כלי מדע עדינים</td><td>11027-12</td><td></td></tr><tr><td><חזק>זלוף: </חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>4% פרפורמלדהיד</td><td>פישר כימיקל</td><td>SF994 (CS)</td><td></td></tr> <tr><td>מספריים עדינים - Sharp</td><td>Fine Science Tools</td><td>14063-11</td><td></td></tr><tr><td>Kelly hemostats</td><td>Fine Science Tools</td><td>13019-14</td><td></td></tr><tr><td>Millipore H2קצה מחט O</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>, 23 GA x 1 אינץ'</td> <td>BD דיוק גלישה</td><td>305193</td><td></td></tr><tr><td>פוספט חוצץ מלח (PBS):</td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>אשלגן כלורי</td><td>Sigma</td><td>P9333</td><td></td></tr><tr><td>אשלגן פוספט מונו-בסיס</td><td>משאבת Sigma</td><td>P5655</td><td></td></tr><tr><td>עם זרימה משתנה או שווה ערך</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>נתרן כלורי</td><td>פישר כימיקל</td><td>s271-1</td><td></td></tr><tr><td>סודיום פוספט דו-בסיסי</td><td>סיגמא</td><td>S7907</td><td></td></tr><tr><td><חזק>דיסקציה: בקבוקון </חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>50 מ"ל עם 4% PFA</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bochem Chemical Spoon 180 מ"מ</td><td>Bochem</td><td>230331000</td><td></td></tr><tr><td>מספריים עדינים - Sharp</td><td>Fine Science Tools</td><td>14063-11</td><td></td></tr><tr><td>Noyes מספריים אביביים</td><td>כלי מדע עדינים</td><td>15011-12</td><td></td></tr><tr><td>זוג פינצטה עדינה (Graefe)</td><td>Fine Science Tools</td><td>11050-10</td><td></td></tr><tr><td>מגש זכוכית או פלסטיק רדוד, כ-10 אינץ' x 10 אינץ'</td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>פינצטה</td><td>סטנדרטית Fine Science Tools</td><td>11027-12</td><td></td></tr><tr><td>מספריים כירורגיים - מדע משובח קהה</td><td> כלים</td><td>14000-20</td><td></td></tr><tr><td><חזק>חיתוך: </חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>אגר, צמח</td><td>RPI</td><td>9002-18-0</td><td></td></tr><tr><td>Vibratome</td><td>Leica</td><td>VT1000s</td><td></td></tr><tr><td>צלחת באר</td><td>Alkali Sci.</td><td>TPN1048-NT</td><td></td></tr><<tr><td>חזק>מכתים: < / חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>AB מדיה:</td><td></td><td></td> <td>1n 1,000 מ"ל של Millipore H2O</td></tr><tr><td>פוספט חוצץ (PB):</td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>אשלגן פוספט מונובסיס</td><td>סיגמא</td><td>P5655</td><td></td></tr><tr><td>נתרן פוסוהאט דו-בסיסי</td><td>סיגמא</td><td>S7907</td><td></td></tr><tr><td>BSA (אלבומין בסרום בקר)</td><td>סיגמא מדעי החיים</td><td>A2153-100 גרם</td><td></td></tr><tr><td>נתרן כלורי</td><td>פישר כימיקל</td><td>s271-1</td><td></td></tr><tr><td>טריטון X-100</td><td>סיגמא - אולדריץ'</td><td>x100-500 מ"ל</td><td></td></tr><tr><td>ניסל 435/455</td><td>Invitrogen</td><td>N21479</td><td></td></tr><tr><td><חזק>מכוניות:</חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>APE&nbsp; לייזר פיקואמרלד</td><td>Angewandte Physik & אלקטרוניק&nbsp; מסנן פס פס GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>(420-520 ננומטר)</td><td>Chroma Technology</td><td>HQ470/100m-2P</td><td></td></tr><tr><td>מסנן פס פס (500-530 ננומטר)</td><td>Chroma Technology</td><td>HQ515/30m-2P</td><td></td></tr><tr><td>מסנני פס פס (640-680 ננומטר)</td><td>Chroma Technology</td><td>HQ660/40m-2P</td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ קונפוקלי</td><td>אולימפוס</td><td>FV1000</td><td></td></tr><tr><td>חתוך העברת פישר</td><td></td><td>13-711-7M</td><td></td></tr><tr><td>מעבר ארוך דיכרואי 565 ננומטר</td><td>טכנולוגיית Chroma</td><td>565dcxr</td><td></td></tr><tr><td>מעבר ארוך דיכרואי 585 ננומטר</td><td>טכנולוגיית Chroma</td><td>585dcxr</td><td></td></tr><tr><td>מעבר קצר דיכרואי 750 ננומטר</td><td>Chroma Technology</td><td>T750spxrxt</td><td></td></tr><tr><td>צלחת תרבות תחתונה זכוכית</td><td>MatTek</td><td>P35G-0-10-C</td><td></td></tr><tr><td>משקל זכוכית (10 מ"מ x 10 מ"מ מוט בורו)</td> <td>אלן סיינטיפיק זכוכית בע"מ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מסנן פליטת קצר מולטיפוטון 680 ננומטר</td><td>Chroma Technology</td><td>ET680sp-2p8</td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

יישום ספקטרוסקופיית ראמן קוהרנטית נגד סטוקס (cars) להדמיית מיאלינציה בפרוסות מוח

Coherent Anti-Stokes Raman Spectroscopy (CARS) Application for Imaging Myelination in Brain Slices

ספקטרוסקופיית ראמן קוהרנטית נגד סטוקס (CARS) היא טכניקה המשמשת באופן קלאסי על ידי כימאים ופיזיקאים כדי לייצר אות קוהרנטי של תנודות חתימה של מולקולות. עם זאת, חתימות רטט אלה אופייניות גם למולקולות בתוך רקמה אנטומית כמו המוח, מה שהופך אותו יותר ויותר שימושי וישים עבור יישומים במדעי המוח. לדוגמה, CARS יכולה למדוד שומנים על ידי קשרים כימיים מרגשים במיוחד בתוך מולקולות אלה, מה שמאפשר כימות של היבטים שונים של רקמות, כגון מיאלין המעורב בהעברה עצבית. בנוסף, בהשוואה לטכניקות אחרות המשמשות בדרך כלל לכימות מיאלין, ניתן גם להגדיר את CARS כך שיהיה תואם לטכניקות אימונופלואורסצנטיות, מה שמאפשר תיוג משותף עם סמנים אחרים כגון תעלות נתרן או רכיבים אחרים של העברה סינפטית. שינויים במיאלינציה הם מנגנון חשוב מטבעו במחלות דה-מיאלינציה כגון טרשת נפוצה או מצבים נוירולוגיים אחרים כגון תסמונת X שביר או הפרעות בספקטרום האוטיזם הוא תחום מחקר מתפתח. לסיכום, ניתן להשתמש ב-CARS בדרכים חדשניות כדי לענות על שאלות בוערות במדעי המוח ולספק ראיות למנגנונים בסיסיים הקשורים למצבים נוירולוגיים רבים ושונים.

אחד היתרונות הגדולים ביותר של מיקרוסקופיית CARS על פני טכניקות אחרות הוא התאימות עם הדמיה פלואורסצנטית23. איור 1 מראה את ספקטרום ה-CARS בהשוואה ל-Nissl המתויג עם סמן אימונופלואורסצנטי המציג חפיפה מועטה/ללא חפיפה בספקטרה. איור 2 ממחיש את מערך הלייזר עבור מכוניות בשילוב עם מיקרוסקופיה קונפוקלית. איור 3 מדגים שתי תמונות מייצגות, אחת כערימה בודדת ואחת כהקרנה מקסימלית של z-stack מגרביל ועכבר שניתן לקבל באמצעות הדמ...

הדמיה של מיאלינציה היא מטרה חשובה עבור חוקרים רבים החוקרים את מערכת העצבים. CARS היא טכניקה התואמת את האימונופלואורסצנציה שיכולה לדמות באופן טבעי שומנים בתוך רקמות כגון המוח המאיר מבנים מיוחדים כגון מיאלין.

יישום ספקטרוסקופיית ראמן קוהרנטית נגד סטוקס (CARS) להדמיית מיאלינציה בפרוסות מוח

Coherent anti-Stokes Raman spectroscopy (CARS) is a technique classically employed by chemists and physicists to produce a coherent signal of signature ...

טכניקה זו יכולה לדמות מיאלין בקטעי רקמת המוח. מיאלינציה ממלאת תפקיד חשוב בהולכה של פוטנציאל פעולה והבנת המיאלין תעזור לנו להבין את תפקוד המוח. היתרון העיקרי של טכניקת CARS על פני, למשל, מיקרוסקופיית אלקטרונים הוא ש- CARS היא טכניקת מיקרוסקופיה קלה, וניתן לשלב אותה בקלות עם הדמיה פלואורסצנטית אחרת, כגון המשמשת באימונוהיסטוכימיה.מספר מצבים רפואיים נובעים משינויים במיאלינציה, למשל, טרשת נפוצה, הזדקנות ואוטיזם. הבנת השינויים הללו תעזור לנו להבין את הבעיות הרפואיות הבסיסיות. במקרה זה, לייזר CARS מכוון לתמונה שומנים או, במיוחד, אג"ח CH2.במוח, המקור הגדול ביותר של שומנים הוא המיאלין. לכן, זוהי טכניקה כדי לדמיין מיאלין ברקמת המוח. זה צריך להיות אפשרי להשתמש באותה שיטה עבור סוגים אחרים של רקמות כאשר הדמיה שומנים הוא עניין.כוונון ויישור לייזר CARS דורש מומחיות משמעותית, והוא מבוצע בצורה הטובה ביותר על ידי מומחה לייזר או מיקרוסקופיה קלה. לאחר הכנת הרקמות כפי שמתואר בכתב היד, יש להכתים חתכים שצפים בחופשיות עבור משקעי ניסל ונוגדנים כדי לדמיין את גופי התאים, ולאחר מכן לדגור את החלקים על שייקר מעבדה סטנדרטי למשך 30 דקות בטמפרטורת החדר. לפני הבאת הדגימות למיקרוסקופ, הפעל וחמם את לייזר ה- CARS למשך שעה אחת לפחות, ולאחר מכן יישר את לייזר ה- CARS על ידי חפיפה מרחבית של קרני הלייזר של המשאבה והסטוקס,

coherent-anti-stokes-raman-spectroscopy-cars-application-for-imaging

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

שילוב של שלוש קצר פעמו לייזר באורך גל יחיד משמש ליצור פיזור קוהרנטית אנטי סטוקס ראמאן (CARS) ומכוניות כפליים-התהודה (DR-CARS). ההבדל בין אותות אלה מספק רגישות משופרת אחרת קשה לזהות אותות ראמאן קוהרנטית, המאפשר הדמיה של scatterers ראמאן חלש.

דיפרנציאל הדמיה של מבנים ביולוגיים עם פיזור כפליים-התהודה אנטי סטוקס קוהירנט ראמאן (CARS)

מקור: Espinoza, R.,  et al. הדמיית פיזור רמאן מגורה בשני צבעים בזמן אמת של מוח עכבר לצורך אבחון רקמות. J. Vis. exp. (2022).  הסרטון מדגים הדמיית פיזור רמאן מגורה בשני צבעים (SRS) של מקטעי רקמת מוח של עכבר. שתי קרני לייזר מסונכרנות מכוונות אל קטע הרקמה כדי לעורר תנודות מולקולריות, וכתוצאה מכך שינוי עוצמה יחסי בקרניים. שומנים וחלבונים ברקמה מתגלים באמצעות זוגות תדרים מובחנים של קרני הלייזר. לאחר מכן מוקצים לאותות המתקבלים צבעים נפרדים, ויוצרים תמונה דו-צבעונית המסייעת בזיהוי החלבונים והשומנים...

הדמיית פיזור רמאן מגורה בשני צבעים של רקמת מוח של עכבר

מקור: McCullagh, E. A., et al. יישום קוהרנטי של ספקטרוסקופיית רמאן אנטי-סטוקס (CARS) להדמיית מיאלינציה בפרוסות מוח. J. Vis. Exp. (2022)הסרטון מדגים הדמיה פלואורסצנטית וספקטרוסקופיה קוהרנטית של רמאן אנטי-סטוקס (CARS) כדי להמחיש ארכיטקטורה עצבית ברקמת מוח של מכרסמים. צביעת Nissl מסמנת גופי תאים על ידי קשירה ל-RNA ריבוזומלי, בעוד שהדמיית CARS מכוונת למיאלין עשיר בשומנים באמצעות אותות המושרים בלייזר. שכבת תמונות הקרינה וה-CARS מספקת תצוגה מפורטת של גופי תאים ואקסונים מיאליניים.

ספקטרוסקופיה קוהרנטית נגד סטוקס ראמאן להדמיית נוירונים מיאליניים ברקמת מוח של עכבר

קוהרנטית אנטי סטוקס ראמאן פיזור (CARS) מיקרוסקופיה מבוסס על רטט טבוע של אג"ח מולקולה התיר ללא תווית כימי סלקטיבית הדמית תא חייה. עבודה זו מציגה יישום טכניקה מיקרוסקופיה משלימים על מיקרוסקופ סריקת לייזר multiphoton התקן על בסיס Ti femtosecond: לייזר ספיר לייזר OPO.

יישום של מערכת קוהרנטית אנטי סטוקס פיזור ראמאן (CARS) על טי: ספיר OPO לייזר מבוסס תקן לייזר מיקרוסקופ סריקה

כאן אנו מציגים שיטה להכין organotypic פרוסה תרבויות מן המוח הקטן העכבר מיאלין, צביעת על-ידי אימונוהיסטוכימיה מתאים לחקור מנגנונים של myelination ו- remyelination במערכת העצבים המרכזית.

Immunostaining של Myelinating Organotypic פרוסה אסטרוציטומה תרבויות והכנה

מיקרוסקופיית פיזור ראמאן מגורה (SRS) מאפשרת הדמיה סלקטיבית ונטולת תווית של moieties כימיים ספציפיים והיא שימשה ביעילות כדי לדמות מולקולות השומנים ב vivo. כאן, אנו מספקים היכרות קצרה עם העיקרון של מיקרוסקופיה SRS ומתארים שיטות לשימוש בו באחסון השומנים הדמיה ב Caenorhabditis elegans.

הדמיה ללא תווית של דינמיקת אחסון השומנים באלגנים של Caenorhabditis באמצעות מיקרוסקופיית פיזור ראמאן מגורה

מיקרוסקופיית פיזור ראמאן מגורה (SRS) היא טכניקת הדמיה עוצמתית, לא פולשנית ונטולת תוויות. יישום מתפתח אחד הוא היסטולוגיה של ראמאן, שבה הדמיית SRS בשני צבעים במעברי החלבון והשומנים ראמאן משמשת ליצירת תמונות פסאודו-המטוקסילין ואוזין. כאן אנו מדגימים פרוטוקול להדמיית SRS בשני צבעים בזמן אמת לאבחון רקמות.

בזמן אמת, שני צבעים מגורה Raman פיזור הדמיה של מוח עכבר לאבחון רקמות

מאמר זה משווה באופן ישיר את ניגודי הרזולוציה, הרגישות וההדמיה של פיזור ראמאן מגורה (SRS) ופיזור ראמן קוהרנטי נגד סטוקס (CARS) המשולבים באותה פלטפורמת מיקרוסקופ. התוצאות מראות של-CARS יש רזולוציה מרחבית טובה יותר, SRS נותן ניגודים טובים יותר ורזולוציה ספקטרלית טובה יותר, ולשתי השיטות יש רגישות דומה.

השוואה ישירה של פיזור ראמן מגורה היפרספקטרלי ומיקרוסקופיית פיזור ראמן אנטי-סטוקס קוהרנטית להדמיה כימית

אנו מציגים פרוטוקול לרכישת תמונות כימיות עם מיקרוסקופיית פיזור ראמאן (SRS) בפס רחב. בהתבסס על מיקרוסקופ SRS הפועל עם זיהוי דיפרנציאלי רב-ערוצי-נעילה, הפרוטוקול מתאר את הכנת הדגימה, התאמת מנגנון ה-SRS והכימומטריקה כדי לנטרל מרכיבים שונים של דגימות הטרוגניות מבחינה כימית.

הדמיה כימית מולטיפלקס מבוססת על מיקרוסקופיית פיזור ראמאן מגורה בפס רחב

תוך שימוש בפלטפורמה רב-מודאלית המשלבת שיטות הדמיה אופטיות ללא תוויות, פיתחנו פרוטוקול להדמיה וכימות של דינמיקה תאית וחילוף חומרים. באמצעות הדמיה באמצעות פלואורסצנציה רב-פוטונית, דור הרמוני שני ומיקרוסקופ פיזור רמאן מגורה, אנו יכולים ליצור סקירה הוליסטית של הסביבה התאית והמולקולרית.

פלטפורמת הדמיה אופטית מולטי-מודאלית לחקר חילוף החומרים התאי

למד כיצד להשתמש בספקטרוסקופיית ראמן קוהרנטית נגד סטוקס (CARS) להדמיית מיאלין בפרוסות מוח. שיטה זו מאפשרת לחקור מחלות נוירולוגיות כמו טרשת נפוצה ואוטיזם בצורה יעילה.

יישום ספקטרוסקופיית ראמן קוהרנטית נגד סטוקס (CARS) להדמיית מיאלינציה בפרוסות מוח

גלה סרטונים נוספים