Name: הדמיית גיליון אור 4D של התכווצות הלב של דגי זברה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-01-05T14:55:00.000+00:00
Duration: 7 min 7 s
Description: למד הדמיית גיליון אור 4D של התכווצות הלב בזברה דניו רריו. שיטה זו משלבת מחשוב GPU ומציאות מדומה לניתוח אינטראקטיבי של דינמיקה קרדיאלית ברזולוציית תא בודד.

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

אנו מביעים את תודתנו לד"ר קרוליין ברנס מבית החולים לילדים בבוסטון על כך שחלקה בנדיבות את דג הזברה המהונדס. אנו מודים לגב' אליזבת איבנז על עזרתה בגידול דגי זברה ביוטה דאלאס. אנו מעריכים גם את כל ההערות הבונות המסופקות על ידי חברי החממה D ב- UT Dallas. עבודה זו נתמכה על ידי NIH R00HL148493 (Y.D.), R01HL162635 (Y.D.) ותוכנית UT Dallas STARS (Y.D).

ניתוח התכווצות הלב של דגי זברה עם אינטראקציית מציאות מדומה

<ol><li>Power, R. M., Huisken, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+guide+to+light-sheet+fluorescence+microscopy+for+multiscale+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Methods%22%5BJournal%5D)">A guide to light-sheet fluorescence microscopy for multiscale imaging.</a> Nat. Methods. 14 (4), 360-373 (2017).</li>
<li>Liu, J., Stainier, D. Y. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+in+the+study+of+early+cardiac+development%5BTitle%5D)+AND+%22Circ.+Res%22%5BJournal%5D)">Zebrafish in the study of early cardiac development.</a> Circ. Res. 110 (6), 870(2012).</li>
<li>Ding, Y., Bu, H., Xu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+inherited+cardiomyopathies+in+adult+zebrafish+for+precision+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Modeling inherited cardiomyopathies in adult zebrafish for precision medicine.</a> Front. Physiol. 11, 599244(2020).</li>
<li>Giardoglou, P., Beis, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+zebrafish+disease+models+and+matters+of+the+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedicines%22%5BJournal%5D)">On zebrafish disease models and matters of the heart.</a> Biomedicines. 7 (1), 15(2019).</li>
<li>Zhang, X., Alexander, R. V., Yuan, J., Ding, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computational+analysis+of+cardiac+contractile+function%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Cardiol.+Rep%22%5BJournal%5D)">Computational analysis of cardiac contractile function.</a> Curr. Cardiol. Rep. 24 (12), 1983-1994 (2022).</li>
<li>Weber, M., Huisken, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+imaging+of+cardiac+development+and+function+in+zebrafish+using+light+sheet+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Swiss+Med.+Wkly%22%5BJournal%5D)">In vivo imaging of cardiac development and function in zebrafish using light sheet microscopy.</a> Swiss Med. Wkly. 145 (51), w14227(2015).</li>
<li>Vedula, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+to+quantify+mechanobiologic+forces+during+zebrafish+cardiac+development+using+4-D+light+sheet+imaging+and+computational+modeling%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+Comput.+Biol%22%5BJournal%5D)">A method to quantify mechanobiologic forces during zebrafish cardiac development using 4-D light sheet imaging and computational modeling.</a> PLOS Comput. Biol. 13 (10), e1005828(2017).</li>
<li>Yalcin, H. C., Amindari, A., Butcher, J. T., Althani, A., Yacoub, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+function+and+hemodynamic+analysis+for+zebrafish+embryos%5BTitle%5D)+AND+%22Dev.+Dyn%22%5BJournal%5D)">Heart function and hemodynamic analysis for zebrafish embryos.</a> Dev. Dyn. 246 (11), 868-880 (2017).</li>
<li>Baek, K. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advanced+microscopy+to+elucidate+cardiovascular+injury+and+regeneration%3A+4D+light-sheet+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Prog.+Biophys.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">Advanced microscopy to elucidate cardiovascular injury and regeneration: 4D light-sheet imaging.</a> Prog. Biophys. Mol. Biol. 138, 105-115 (2018).</li>
<li>Salman, H. E., Yalcin, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advanced+blood+flow+assessment+in+Zebrafish+via+experimental+digital+particle+image+velocimetry+and+computational+fluid+dynamics+modeling%5BTitle%5D)+AND+%22Micron%22%5BJournal%5D)">Advanced blood flow assessment in Zebrafish via experimental digital particle image velocimetry and computational fluid dynamics modeling.</a> Micron. 130, 102801(2020).</li>
<li>Sodimu, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light+sheet+imaging+and+interactive+analysis+of+the+cardiac+structure+in+neonatal+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biophotonics%22%5BJournal%5D)">Light sheet imaging and interactive analysis of the cardiac structure in neonatal mice.</a> J. Biophotonics. 16 (5), e202200278(2023).</li>
<li>Zhang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((4D+light-sheet+imaging+and+interactive+analysis+of+cardiac+contractility+in+zebrafish+larvae%5BTitle%5D)+AND+%22APL+Bioeng%22%5BJournal%5D)">4D light-sheet imaging and interactive analysis of cardiac contractility in zebrafish larvae.</a> APL Bioeng. 7 (2), 026112(2023).</li>
<li>Westerfield, M. The Zebrafish Book. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWesterfield%2C+M+%22Eugene%22">Eugene</a>. , University of Oregon Press. (2000).</li>
<li>Rosen, J. N., Sweeney, M. F., Mably, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microinjection+of+zebrafish+embryos+to+analyze+gene+function%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Microinjection of zebrafish embryos to analyze gene function.</a> J Vis Exp. 25, e1115(2009).</li>
<li>Kimmel, C. B., Ballard, W. W., Kimmel, S. R., Ullmann, B., Schilling, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stages+of+embryonic+development+of+the+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Dyn%22%5BJournal%5D)">Stages of embryonic development of the zebrafish.</a> Dev Dyn. 203 (3), 253-310 (1995).</li>
<li>Girkin, J. M., Carvalho, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+light-sheet+microscopy+revolution%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Opt%22%5BJournal%5D)">The light-sheet microscopy revolution.</a> J. Opt. 20 (5), 053002(2018).</li>
<li>Gualda, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((OpenSpinMicroscopy%3A+an+open-source+integrated+microscopy+platform%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Methods%22%5BJournal%5D)">OpenSpinMicroscopy: an open-source integrated microscopy platform.</a> Nat. Methods. 10 (7), 599-600 (2013).</li>
<li>Messerschmidt, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light-sheet+fluorescence+microscopy+to+capture+4-dimensional+images+of+the+effects+of+modulating+shear+stress+on+the+developing+zebrafish+heart%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Light-sheet fluorescence microscopy to capture 4-dimensional images of the effects of modulating shear stress on the developing zebrafish heart.</a> J Vis Exp. 138, e57763(2018).</li>
<li>Kaufmann, A., Mickoleit, M., Weber, M., Huisken, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multilayer+mounting+enables+long-term+imaging+of+zebrafish+development+in+a+light+sheet+microscope%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Multilayer mounting enables long-term imaging of zebrafish development in a light sheet microscope.</a> Development. 139 (17), 3242-3247 (2012).</li>
<li>Lee, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((4-Dimensional+light-sheet+microscopy+to+elucidate+shear+stress+modulation+of+cardiac+trabeculation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">4-Dimensional light-sheet microscopy to elucidate shear stress modulation of cardiac trabeculation.</a> J Clin Invest. 126 (5), 1679-1690 (2016).</li>
<li>Zhang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((4D+light-sheet+imaging+and+interactive+analysis+of+cardiac+contractility+in+Zebrafish+larvae%5BTitle%5D)+AND+%22Zenodo%22%5BJournal%5D)">4D light-sheet imaging and interactive analysis of cardiac contractility in Zebrafish larvae.</a> Zenodo. , (2023).</li>
<li>Wen, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3deecelltracker%2C+a+deep+learning-based+pipeline+for+segmenting+and+tracking+cells+in+3d+time+lapse+images%5BTitle%5D)+AND+%22Elife%22%5BJournal%5D)">3deecelltracker, a deep learning-based pipeline for segmenting and tracking cells in 3d time lapse images.</a> Elife. 10, e59187(2021).</li>
<li>Yushkevich, P. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((User-guided+3D+active+contour+segmentation+of+anatomical+structures%3A+significantly+improved+efficiency+and+reliability%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">User-guided 3D active contour segmentation of anatomical structures: significantly improved efficiency and reliability.</a> Neuroimage. 31 (3), 1116-1128 (2006).</li>
<li>Fedorov, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+Slicer+as+an+image+computing+platform+for+the+quantitative+imaging+network%5BTitle%5D)+AND+%22Magn.+Reson.+Imaging%22%5BJournal%5D)">3D Slicer as an image computing platform for the quantitative imaging network.</a> Magn. Reson. Imaging. 30 (9), 1323-1341 (2012).</li>
<li>Naderi, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deep+learning-based+framework+for+cardiac+function+assessment+in+embryonic+zebrafish+from+heart+beating+videos%5BTitle%5D)+AND+%22Comput.+Biol.+Med%22%5BJournal%5D)">Deep learning-based framework for cardiac function assessment in embryonic zebrafish from heart beating videos.</a> Comput. Biol. Med. 135, 104565(2021).</li>
<li>Mickoleit, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+reconstruction+of+the+beating+zebrafish+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Methods%22%5BJournal%5D)">High-resolution reconstruction of the beating zebrafish heart.</a> Nat. Methods. 11 (9), 919-922 (2014).</li>
<li>Lee, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((4-Dimensional+light-sheet+microscopy+to+elucidate+shear+stress+modulation+of+cardiac+trabeculation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Invest%22%5BJournal%5D)">4-Dimensional light-sheet microscopy to elucidate shear stress modulation of cardiac trabeculation.</a> J. Clin. Invest. 126 (5), 1679-1690 (2016).</li>
<li>Ding, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiscale+light-sheet+for+rapid+imaging+of+cardiopulmonary+system%5BTitle%5D)+AND+%22JCI+Insight%22%5BJournal%5D)">Multiscale light-sheet for rapid imaging of cardiopulmonary system.</a> JCI Insight. 3 (16), e121396(2018).</li>
<li>Choe, C. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transgenic+fluorescent+zebrafish+lines+that+have+revolutionized+biomedical+research%5BTitle%5D)+AND+%22Lab.+Anim.+Res%22%5BJournal%5D)">Transgenic fluorescent zebrafish lines that have revolutionized biomedical research.</a> Lab. Anim. Res. 37 (1), 1-29 (2021).</li>
<li>Coelho-Filho, O. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+cardiomyocyte+hypertrophy+by+cardiac+magnetic+resonance%3A+implications+on+early+cardiac+remodeling%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Quantification of cardiomyocyte hypertrophy by cardiac magnetic resonance: implications on early cardiac remodeling.</a> Circulation. 128 (11), 1225(2013).</li>
<li>Zhang, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+segmentation+and+cardiac+mechanics+analysis+of+evolving+zebrafish+using+deep+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Cardiovasc.+Med%22%5BJournal%5D)">Automatic segmentation and cardiac mechanics analysis of evolving zebrafish using deep learning.</a> Front. Cardiovasc. Med. 8, 675291(2021).</li>
<li>Ding, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integrating+light-sheet+imaging+with+virtual+reality+to+recapitulate+developmental+cardiac+mechanics%5BTitle%5D)+AND+%22JCI+Insight%22%5BJournal%5D)">Integrating light-sheet imaging with virtual reality to recapitulate developmental cardiac mechanics.</a> JCI Insight. 2 (22), e97180(2017).</li>
<li>Koger, C. R., Hassan, S. S., Yuan, J., Ding, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Virtual+reality+for+interactive+medical+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Virtual+Real%22%5BJournal%5D)">Virtual reality for interactive medical analysis.</a> Front. Virtual Real. 3, 782854(2022).</li>
<li>Yuan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extended+reality+for+biomedicine%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Rev.+Methods+Prim%22%5BJournal%5D)">Extended reality for biomedicine.</a> Nat. Rev. Methods Prim. 3 (1), 1-1 (2023).</li>
</ol>

למחברים אין ניגוד עניינים לחשוף.

השילוב של מודל דג הזברה עם שיטות הנדסיות טומן בחובו פוטנציאל עצום לחקר in vivo של אוטם שריר הלב, הפרעות קצב ומומי לב מולדים. תוך מינוף השקיפות האופטית, יכולת ההתחדשות והדמיון הגנטי והפיזיולוגי לבני אדם, עוברים וזחלים של דגי זברה הפכו בשימוש נרחב במחקר 1,2,4. הרזולוציה המרחבית-טמפורלית המעולה, נזקי האור המינימליים ויכולות החתך האופטי של דימות יריעות אור מייחדים אותו לחקירה 4D של מורפולוגיה לבבית ותפקוד התכווצות בזחלי זברה 12,26,27,28. פרוטוקול זה מציג גישה מקיפה המשלבת הדמיה של יריעות אור, סנכרון רטרוספקטיבי, מעקב אחר תאים תלת-ממדיים ופלטפורמת מציאות מדומה אינטראקטיבית (VR) להערכות כמותיות. הוא מספק נקודת כניסה ללכוד ולשחזר את התכווצות הלב, לעקוב ולכמת את הדינמיקה התאית, ולהעריך את השינויים המבניים, התפקודיים והמכניים במהלך התפתחות הלב והתחדשותו. שיטה זו יכולה גם להיות מועצמת על ידי הדמיה פלואורסצנטית רב-ערוצית כדי לעקוב אחר סוגי תאים שונים ושושלות לחקר הטרוגניות תאית ואינטראקציה בין-תאית. בעוד הדיכוטומיה של מודל דגי הזברה ממערכות יונקים והגבלתו כמודל אקוטי מצדיקות בחינה זהירה, התקדמות בהנדסה גנטית עשויה לאפשר פיתוח קווי דגי זברה טרנסגניים הדומים יותר למצבי מחלה אנושיים, ובכך לשפר את הערך התרגומי של ממצאים הנגזרים ממחקרי דגי זברה29.
סנכרון רטרוספקטיבי זה, המבוסס על ההנחה של מחזור לב מחזורי, משמש לשחזור תמונות יריעת האור של לב דג הזברה המתכווץ. יישום שיטה זו בהדמיה של יריעות אור מאפשר לדמיין ולנתח את הלב המתכווץ ביותר מ-200 נפחים בשנייה. כדי להתמודד עם האתגר שמציב נפח הנתונים הגדול בניתוח הנוכחי, נעשה שימוש בחישוב מקבילי עם מעבד מרובה ליבות ומעבד גרפי, וכתוצאה מכך שיפור של יותר מפי עשרה ביעילות שחזור התמונה. במהלך הסנכרון הרטרוספקטיבי, ההנחה הייתה שהקרדיומיוציטים חוזרים למיקומם הבסיסי עם כל פעימת לב. בעוד שההנחה הזו בטוחה יחסית בהתחשב בשונות הנמוכה בפעימות הלב שנצפתה בדגי זברה26 כפי שהיא מודגמת באיור 4C, היא עדיין פישוט שעשוי שלא להסביר את כל הניואנסים הביולוגיים. חידושים בהדמיה, כגון פלואורסצנטיות דחוסה ומיקרוסקופ שדה אור, יכולים למתן את ההשפעות הנובעות מהנחה זו על ידי הפחתת יתירות הפרוסה.
כדי לאפשר ניתוח מעמיק במודל הלב המורכב של 4D, פותחה מסגרת חישובית הכוללת הן פילוח תאים מבוסס 3DeeCellTracker והן פלטפורמת VR לחקירות מכוונות משתמש. היכולות הטבועות במסגרת זו, כולל יעילות גבוהה ומניפולציה אינטראקטיבית, מאפשרות לכמת את השינוי במהירות התא, לחקור את האינטראקציות בין התא ולהעריך את מכניקת שריר הלב האזורית והעולמית כגון קיצור שברים, מקטע פליטה וזןאזורי 30 (איור 4). היעדר הערכות קודמות של תפקוד הלב של דגי זברה ב 7 dpf בספרות הקיימת הוא ציין. עם זאת, בהשוואה לנתונים ב 3 dpf שסופקו על ידי חוקרים אחרים, התוצאות הנוכחיות עקביות עם אינדיקציות קודמות של ירידה הן במקטע פליטה (EF) והן בקיצור שברים (FS) במהלך המרווח מ 3 dpf ל 7 dpf25,31. שיטות אנליטיות אלה הן בעלות פוטנציאל משמעותי להבהרת דינמיקה לבבית בדגי זברה מודלים של פגיעה לבבית12,25.
מכיוון שטכנולוגיית VR ותוכנה מכילות תכונות ייחודיות כגון ראייה סטריאוסקופית ורישום אוטומטי של מיקומי תאים, פלטפורמה זו מאפשרת שיטה מקיפה ויעילה לבחירת תאים ספציפיים וניתוח מסלולם לאורך מחזור הלב. השימוש במציאות מדומה מספק דרך אינטואיטיבית לביצוע משימות מורכבות כגון פילוח תאים וביאור, ביעילות ודיוק גדולים יותר 32,33,34. הוא גם תומך במספר משתמשים לשימוש בכלים ייחודיים בעת עבודה משותפת על מערכי נתונים גדולים ומסובכים34. למרות ששימוש ממושך במציאות מדומה עלול לגרום לתופעות לוואי כמו סחרחורת, ניתן למתן זאת על ידי עיצובים ארגונומיים משופרים ואוזניות לא קשורות. יתר על כן, כדי להתמודד עם הכוח החישובי הרב הנדרש לעיבוד מבנים ביולוגיים מורכבים בזמן אמת, אופטימיזציה של תוכנה לעיבוד מיידי ומינוף פתרונות מחשוב מבוססי ענן יכולה לשפר את יכולתה של המערכת לנהל הדמיות מורכבות.
עם התקדמות התקני חומרה וכוח חישוב, ניתן להרחיב אסטרטגיה זו כדי לחקור הפרעות קצב לב בשריר הלב הן ברמה התאית והן ברמת הרקמות, ובסופו של דבר להחזיק את הפוטנציאל לפענח את המנגנון הבסיסי של מורפוגנזה לבבית ולקדם את הפיתוח של התערבויות טיפוליות.

דג הזברה (Danio rerio) הוא אורגניזם מודל נפוץ לחקר התפתחות הלב, הפיזיולוגיה והתיקון שלו בשל השקיפות האופטית שלו, יכולת הגמישות הגנטית שלו ויכולת ההתחדשות שלו 1,2,3,4. עם אוטם שריר הלב, בעוד שינויים מבניים ותפקודיים משפיעים על פליטת הלב והמודינמיקה, מגבלות טכניות ממשיכות לעכב את היכולת לחקור את התהליך הדינמי במהלך התחדשות הלב ברזולוציה מרחבית-זמנית גבוהה. לדוגמה, לשיטות הדמיה קונבנציונליות, כגון מיקרוסקופ קונפוקלי, יש מגבלות במונחים של עומק הדמיה, רזולוציה טמפורלית או פוטוטוקסיות ללכידת השינויים הדינמיים ולהערכת תפקוד התכווצות הלב במהלך מחזורי לב מרובים5.
מיקרוסקופ יריעות אור מייצג שיטת הדמיה חדישה המטפלת בהצלחה בבעיות אלה על ידי טאטוא מהיר של הלייזר על פני חדר הלב והאטריום, השגת תמונות מפורטות עם רזולוציה מרחבית-זמנית משופרת והשפעות הלבנת אור ופוטו-רעילותזניחות 6,7,8,9,10,11.
פרוטוקול זה מציג אסטרטגיית הדמיה מקיפה הכוללת בניית מערכת LSM, שחזור תמונה 4D, מעקב אחר תאים תלת-ממדיים וניתוח אינטראקטיבי כדי ללכוד ולנתח את הדינמיקה של קרדיומיוציטים על פני הלב כולו במהלך מחזורי לב מרובים12. מערכת ההדמיה המותאמת אישית והמתודולוגיה החישובית מאפשרות לעקוב אחר מיקרו-מבנה שריר הלב ותפקוד ההתכווצות ברמת התא הבודד בזחלי זברה Tg (myl7:nucGFP) טרנסגניים. יתר על כן, תרכובות מולקולות קטנות הועברו לעוברים באמצעות מיקרו-הזרקה כדי להעריך פגיעה לבבית הנגרמת על ידי תרופות והתחדשות לאחר מכן. אסטרטגיה הוליסטית זו מספקת נקודת כניסה לחקר התכונות המבניות, התפקודיות והמכניות של שריר הלב ברמת התא הבודד במהלך התפתחות הלב והתחדשותו.

<table><tbody><tr><td>RESOURCE</td><td>SOURCE/Reference</td><td>IDENTIFIER</td><td></td></tr><tr><td>Animal models</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tg(myl7:nucGFP) דג זברה טרנסגני</td><td>Burns Lab בבית החולים לילדים בבוסטון</td><td>ZDB-TGCONSTRCT-070117-49</td><td></td></tr><tr><td>תוכנה ו אלגוריתמים</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>The MathWorks Inc.</td><td>R2023a</td><td></td></tr><tr><td>LabVIEW</td><td>National Instruments Corporation</td><td>2017 SP1</td><td></td></tr><tr><td>HCImage Live</td><td>Hamamatsu Photonics</td><td>4.6.1.2</td><td></td></tr><tr><td>Python</td><td>The Python Software Foundation</td><td>3.9.0</td><td></td></tr><tr><td>Fiji-ImageJ</td><td>Schneider et al.18</td><td>1.54f</td><td></td></tr><tr><td>3DeeCellTracker</td><td>Chentao Wen et al.15</td><td>v0.5.2</td><td></td></tr><tr><td>יוניטי</td><td>יוניטי תוכנה בע"מ</td><td>2020.3.2f1</td><td></td></tr><tr><td>אמירה</td><td>תרמו פישר סיינטיפיק</td><td>2021.2</td><td></td></tr><tr><td>פורס תלת מימד</td><td>אנדריי פדורוב ואח'17</td><td>5.2.1</td><td></td></tr><tr><td>ITK SNAP</td><td>פול א יושקביץ 'ואחרים 16</td><td>4</td><td></td></tr><tr><td>light-sheet system</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cylindrical lens</td><td>Thorlabs</td><td>ACY254-050-A</td><td></td></tr><tr><td>4X מטרת תאורה</td><td>Nikon</td><td>MRH00045</td><td></td></tr><tr><td>20X אובייקט זיהוי</td><td>אולימפוס</td><td>1-U2M585</td><td></td></tr><tr><td>מצלמת sCMOS</td><td>Hamamatsu</td><td>C13440-20CU</td><td></td></tr><tr><td>שלב XYZ ממונע</td><td>Thorlabs</td><td>PT3/M-Z8</td><td></td></tr><tr><td>שלב הטיה דו-צירי</td><td>Thorlabs</td><td>GN2/M</td><td></td></tr><tr><td>מנוע צעד סיבוב</td><td>Pololu</td><td>1474</td><td></td></tr><tr><td>חרוזי פלורסנט</td><td>Spherotech</td><td>FP-0556-2</td><td></td></tr><tr><td>473nm DPSS</td><td>לייזר זוהר</td><td>R471003GX</td><td></td></tr><tr><td>532nm DPSS</td><td>לייזר זוהר</td><td>R531003FX</td><td></td></tr><tr><td><חזק>מיקרו-מזרק ומשאבת ואקום</חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>מיקרו-מזרק</td><td>WPI</td><td>PV850</td><td></td></tr><tr><td>משאבת ואקום</td><td>Welch</td><td>2522B-01</td><td></td></tr><tr><td>פיפטות זכוכית משוכות מראש</td><td>WPI</td><td>TIP10LT</td><td></td></tr><tr><td>קצה נימי להעמסת ג'ל</td><td>Bio-Rad</td><td>2239912</td><td></td></tr><tr><td><חזק>חומרת מציאות מדומה</חזקה></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>VR אוזניות</td><td>Meta</td><td>Quest 2</td><td></td></tr><tr><td><חזק>30 מ"ג/ליטר פתרון PTU</חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>PTU</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P7629</td><td></td></tr><tr><td>1X E3 פתרון עבודה</td> <td>-</td><td></td><td></td></tr> <tr><td><חזק>1% אגרוז< / חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>- אגרוז נמס נמוך</td><td>תרמו פישר</td><td>16520050</td><td></td></tr><tr><td>מים נטולי יונים</td> <td>-</td><td></td><td></td></tr> <tr><td><חזק>10 גרם / ליטר תמיסת מלאי טריקאין< / חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tricaine</td><td>Syndel</td><td>SYNC-M-GR-US02</td><td></td></tr><tr><td>מים נטולי יונים</td> <td>-</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>נתרן ביקרבונט</td><td></td><td>S6014</td><td></td></tr> <tr><td><חזק>150 מ"ג/ליטר תמיסת עבודה טריקאין</חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>10 גרם/ליטר תמיסת מלאי טריקאין</td> <td>-</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>נטול יונים מים</td><td>-</td><td>-<</td><td></td></tr><tr><td>חזק>60X E3 תמיסת מלאי </חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr>מעבדת <td>נתרן כלורי</td><td>מרכז משאבי בעלי חיים (LARC), אוניברסיטת טקסס בדאלאס</td><td>NaCl</td><td></td></tr><tr><td>אשלגן כלורי-KCL</td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>סידן כלוריד דיהידרט-CaCL</td><td></td><<td>sub>2 x 2H2O</td><td></td></tr><tr><td>מגנזיום גופרתי Heptahydrate-MgSO</td><td></td><<td>sub>4 x 7H2O</td><td></td></tr><tr><td>RO מים</td><td>-</td><td>-<</td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>חזק>1X E3 פתרון עבודה</חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>60X E3 פתרון מלאי</td><td>מעבדה מרכז משאבי בעלי חיים (LARC), אוניברסיטת טקסס בדאלאס</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>RO מים</td> <td>-</td> <td>1</td><td></td></tr><tr><td>% מתילן כחול (אופציונלי)&nbsp;</td><td>-</td><td>C16H18ClN3S</td><td></td></tr></tbody></table>

הדמיית גיליון אור 4d של התכווצות הלב של דגי זברה

4D Light-sheet Imaging of Zebrafish Cardiac Contraction

דג זברה הוא אורגניזם מודל מסקרן הידוע ביכולת התחדשות הלב המרשימה שלו. חקר הלב המתכווץ in vivo חיוני להשגת תובנות לגבי שינויים מבניים ותפקודיים בתגובה לפציעות. עם זאת, השגת תמונות 4 ממדיות ברזולוציה גבוהה ובמהירות גבוהה (4D, 3D מרחבי + 1D טמפורלי) של לב דג הזברה כדי להעריך את ארכיטקטורת הלב ואת התכווצות נותר מאתגר. בהקשר זה, מיקרוסקופ אור פנימי (LSM) וניתוח חישובי מותאם אישית משמשים כדי להתגבר על מגבלות טכניות אלה. אסטרטגיה זו, הכוללת בניית מערכת LSM, סנכרון רטרוספקטיבי, מעקב אחר תא בודד וניתוח מכוון משתמש, מאפשרת לחקור את מבנה המיקרו ואת תפקוד ההתכווצות על פני הלב כולו ברזולוציה של תא בודד בזחלי דגי הזברה Tg (myl7:nucGFP) הטרנסגניים. בנוסף, אנו מסוגלים לשלב מיקרו-הזרקה של תרכובות מולקולות קטנות כדי לגרום לפגיעה לבבית באופן מדויק ומבוקר. בסך הכל, מסגרת זו מאפשרת לעקוב אחר שינויים פיזיולוגיים ופתופיזיולוגיים, כמו גם אחר המכניקה האזורית ברמת התא הבודד במהלך מורפוגנזה והתחדשות לבבית.

הפרוטוקול הנוכחי מורכב משלושה שלבים עיקריים: הכנה ומיקרו-הזרקה של דגי זברה, הדמיה של יריעות אור ושחזור תמונה 4D, ומעקב אחר תאים ואינטראקציית VR. דגי זברה בוגרים הורשו להזדווג, הביציות המופרות נאספו וביצעו מיקרו-הזרקה לפי הצורך עבור הניסויים המוצעים (איור 1). שלב זה מספק נקודת כניסה לחקור יישומים של דגי זברה בחקירת התפתחות והתחדשות הלב, והוא גם ממלא תפקיד מכריע בהדמיה ובניתוח הבאים. הלב המתכווץ צולם בשלבים שונים (מ-3 dpf עד 7 dpf) באמצעות מערכת LSM שנבנתה בהתאמה אישית, ויישר את רצפי התמונות לאורך ציר z כדי לשחזר את מודל הלב של דג הזברה ה-4D (איור 2 ואיור 3). מודלים אלה מספקים בסיס לאפיונים פנוטיפיים עמוקים והם מרכזיים בחשיפת הדינמיקה של המורפולוגיה והתפקוד של הלב על פני צירי זמן התפתחותיים. התאים הבודדים בלב דג הזברה היו במעקב והתנועה והאינטראקציה שלהם כומתו באמצעות פלטפורמת VR מותאמת אישית. שינויי המהירות והמרחק היחסי של תאים נבחרים הושוו גם במהלך מחזור לב אחד באטריום ובחדר כדי להעריך התכווצות אזורית ולחקור מאמץ מקומי (איור 4). הזן האזורי נקבע על סמך השונות בתזוזה בין שני תאי שריר לב סמוכים באזור המעניין. קיצור השברים (FS) ושבר הפליטה (EF) נאמדו באמצעות מתודולוגיות המתוארות בספרות שפורסמה25. המשוואות עבור FS ו- EF הן כדלקמן:
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/66263/66263eq01.jpg" style="margin: auto;">
<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/66263/66263eq02.jpg" style="margin: auto;">
כאשר Dd ו-Ds הם קוטר החדר (ציר קצר, הנמדד על ידי מרחקים בין תאי חדר שונים) בשלב הדיאסטולי הסופי ובשלב הסיסטולי הקצה, בהתאמה, ו-Vd ו-Vs הם נפחי החדרים (המחושבים לפי קוטר ציר ארוך וקצר של החדר) בשלב הדיאסטולי הסופי והקצה הסיסטולי, בהתאמה.
יחד, תוצאות אלה מציגות אסטרטגיה חדשה המשלבת הן פיזיולוגיה והן הנדסה כדי להקל על הדמיה נפחית ופענוח נתונים במודלים של דגי זברה, וטומנת בחובה הבטחה גדולה לקידום חקר מורפוגנזה ומכניקה של הלב.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66263/66263fig01.jpg"> איור 1: איסוף ביצי זברה ותהליך מיקרו-הזרקה. התהליך כולל הזדווגות של דגי זברה בוגרים, איסוף ביציות מופרות וביצוע מיקרו-הזרקה אופציונלית. במהלך מיקרו-הזרקה, פיפטת הזכוכית שנמשכה מראש עמוסה בחומרים הרצויים. ביצים מופרות מיושרות בשורות ישרות בתוך חרכי תבנית אגרוז וממוקמות בניצב למחט. המיקרו-הזרקה מתבצעת תחת התבוננות מיקרוסקופית מתמדת הן של הביצים והן של קצה המחט. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66263/66263fig01large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66263/66236fig02v2.jpg"> איור 2: תהליך הדמיה של גיליון אור ושחזור תמונה 4D. (A) סכמה של מבנה מערכת ההדמיה הפנימית של יריעות אור. CL: עדשה גלילית. EO: מטרת עירור. עשה: מטרת זיהוי. TL: עדשת צינור. FL: מסנן. CAM: מצלמת sCMOS. (B) סכמטי של דג זברה המותקן בצינור FEP ומוטבע על ידי אגרוז. (C) רצף תמונות דו-ממדי גולמי שצולם מזחל של 4 דגי זברה dpf. השעון בפינה השמאלית העליונה של כל מסגרת מציין את השלב הלבבי החל מסיסטולה סופית. (D) איור של סנכרון רטרוספקטיבי לרישום תמונה של דגי זברה 4D. רצף תמונות מציין הקלטה רציפה בעומק מסוים לאורך ציר z. כל מסגרת ברצף התמונות מיוצגת על-ידי נקודה אדומה, ושלבי ההתחלה והסיום מדיאסטולה סופית לסיסטולת קצה מסומנים בתיבה הצהובה. (E) מודלים משוחזרים של לב ב-4D מתוך רצפי התמונות הדו-ממדיים. Dpf: ימים לאחר ההפריה. נתון זה נלקח מ- Zhang et al.12. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66263/66236fig02largev2.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66263/66263fig03.jpg"> איור 3: לוח הבקרה LabVIEW. (A) ההגדרות המשמשות בלוח הבקרה מקיפות את תצורת הלייזר, המצלמה, נתיב התמונה ותבנית המנוע. (B) דוגמה לתמונת לב של דג זברה גולמי שצולמה על-ידי תוכנית LabVIEW. סרגל קנה מידה: 30 מיקרומטר. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66263/66263fig03large.jpg" target="_blank">לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66263/66263fig04.jpg"> איור 4: מעקב אחר תאים ואינטראקציה עם מציאות מדומה מסייעים בחשיפת התכווצות הלב של דגי הזברה. (A) תאים במעקב של Tg (myl7:nucGFP) לב דג זברה ב 3 dpf. (B) פלטפורמת המציאות המדומה מספקת למשתמשים צפייה סוחפת וחוויה אינטראקטיבית של מודל לב דג זברה 4D, המאפשר לדמיין את תפקוד הלב לאורך זמן באמצעות ניתוח המוגדר על ידי המשתמש. (C) לאחר איסוף מדידות מפלטפורמת VR, הושוו שינויי מהירות ומרחק יחסי במהלך מחזור לב אחד בין תאים נבחרים ב- 3 dpf ו- 7 dpf. שני האיורים הראשונים מציגים את שינויי המהירות הממוצעת בחמישה תאים חדריים ובחמישה תאי פרוזדורים, והאחרים ממחישים את שינויי המרחק היחסי בין שלוש קבוצות תאים, כלומר שני תאי חדר, תא חדרי, תא פרוזדורי ושני תאי פרוזדורים. (D) הערכות תפקודי לב של 3 dpf ו-7 dpf לבבות דגי זברה. בסך הכל 370 תאים היו במעקב בלבבות דגי זברה ב 3 dpf, ו 580 תאים היו במעקב ב 7 dpf. נתון זה נלקח מ- Zhang et al.12. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66263/66263fig04large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>שם</td>
			<td colspan="2">שימוש</td>
			<td>המזהה</td>
		</tr><tr><td colspan="4">תוכניות ואלגוריתמים מותאמים אישית</td>
		</tr><tr><td>PSF.m</td>
			<td colspan="2">כדי לחשב PSF ממדידות FWHM תוצאות של חרוזים פלואורסצנטיים.</td>
			<td>תוכנית MATLAB</td>
		</tr><tr><td>דג זברה 4D Imaging.vi</td>
			<td colspan="2">כדי לשלוט ולסנכרן את החומרה במערכת LSM.</td>
			<td>תוכנית LabVIEW</td>
		</tr><tr><td>test_Parallel.מ וכו'.</td>
			<td colspan="2">כדי לבנות מחדש תמונות 4D מרצפי תמונות דו-ממדיים.</td>
			<td>תוכנית MATLAB</td>
		</tr><tr><td>imageDimConverter.m</td>
			<td colspan="2">כדי להסתיר נתוני תמונה לתבנית שצוינה למעקב אחר תאים.</td>
			<td>תוכנית MATLAB</td>
		</tr><tr><td>separateTrackingResults.py</td>
			<td colspan="2">כדי לפרסם תוצאות מעקב אחר תאי תהליך להפרדת תאים באמצעות אותן תוויות.</td>
			<td>תוכנית Python</td>
		</tr><tr><td>cellTracking_All.py</td>
			<td colspan="2">כדי לבחור תאים בעלי עוצמת תמונה עקבית בכל אמצעי האחסון.</td>
			<td>תוכנית Python</td>
		</tr><tr><td>cellLabelsToObj.ipynb</td>
			<td colspan="2">ליצירת רשת שינוי של פני השטח לכל תא בודד באמצעות כלי פריסה תלת-ממדי.</td>
			<td>תוכנית Python</td>
		</tr><tr><td>DynamicHeartModel.cs וכו'.</td>
			<td colspan="2">כדי ליצור סביבת VR ולקיים אינטראקציה עם אובייקטים.</td>
			<td>תוכנית C#</td>
		</tr><tr><td colspan="4">תכנון חומרה מותאם אישית</td>
		</tr><tr><td>תא מדגם מודפס בתלת-ממד</td>
			<td colspan="2">לשימוש עם מטרות טבילה במים.</td>
			<td>עיצוב SolidWorks</td>
		</tr><tr><td>מחזיק לדוגמה מודפס בתלת-ממד</td>
			<td colspan="2">כדי להתאים לשלב הדגימה ולהחזיק את הדגימה.</td>
			<td>עיצוב SolidWorks</td>
		</tr></tbody></table>טבלה 1: טבלת משאבים מותאמת אישית. הקודים והנתונים לדוגמה מועלים ל-Zenodo21.

פרוטוקול זה משתמש בהדמיה של יריעות אור כדי לחקור את תפקוד התכווצות הלב בזחלי דגי זברה ולקבל תובנות על מכניקת הלב באמצעות מעקב אחר תאים וניתוח אינטראקטיבי.

הדמיית גיליון אור 4D של התכווצות הלב של דגי זברה

Zebrafish is an intriguing model organism known for its remarkable cardiac regeneration capacity. Studying the contracting heart in vivo is essential for ...

המחקר שלנו משתמש בהדמיה 4D של יריעות אור כדי לחקור את תפקוד התכווצות הלב בדגי זברה, במטרה להבין את הדינמיקה של התכווצות הלב ברמת התא היחיד. אחד האתגרים הניסיוניים החשובים ביותר הוא השגת רזולוציה טרמינלית מרחבית גבוהה, הדמיה דינמית של תפקוד הלב תוך התבוננות בקצב הלב הטבעי. המחקר שלנו ממלא את הפער בניתוח דינמיקת לב 4D מורכבת ברזולוציה של תא יחיד.אנו משתמשים בחישוב מקבילי מבוסס GPU, מציאות מדומה ומעקב תאים מתקדם כדי לפרש נתוני הדמיה של יריעות אור. פלטפורמת המציאות המדומה החדשנית שלנו מציעה גישה אינטראקטיבית להערכת התכווצויות לב אזוריות, ומספקת פונקציות מניפולטיביות לניתוח מעמיק יותר. על ידי הקלה על ניתוח מכוון משתמש של התכווצות הלב, הפרוטוקול שלנו יכול להוביל להבנה משופרת של התפתחות הלב ומחלות.

4d-light-sheet-imaging-of-zebrafish-cardiac-contraction

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

ההתפתחות של דג הזברה יכולה להיות אחרי על פני ימים עם מיקרוסקופיה גיליון אור כאשר עוברים מוטבעות בצינורות פולימר ברורים אופטי עם agarose ריכוז נמוך.

רב שכבתי וההרכבה למיקרוסקופיה גיליון אור לטווח ארוך של דג הזברה

כאן, אנו מציגים פרוטוקול להמחיש פיתוח לבבות דג זברה 4-ממדים (4-D). הדמיה 4-D, באמצעות מיקרוסקופ אור גיליונות קרינה פלואורסצנטית (LSFM), לוקח תמונות תלת-ממדי (3-D) לאורך זמן, לשחזר לבבות המתפתח. אנו מראים איכותית, באופן כמותי שזה גזירה מפעילה חריץ endocardial איתות במהלך הפיתוח קאמרית, המקדם trabeculation הלב.

מיקרוסקופ אור גיליונות זריחה כדי ללכוד תמונות 4-מימדי של השפעות להתכוונן גזירה על הלב דג זברה המתפתח

אנו מתארים כלים ממוטבים לחקר לב דג הזברה ב- vivo עם מיקרוסקופיית פלואורסצנטיות של יריעת אור. באופן ספציפי, אנו מציעים קווים מהונדסים לב בהיר ולהציג טכניקות הטמעה עדינות חדשות ושתקה להימנע מומים התפתחותיים ולב. צינור איסוף וניתוח נתונים אפשרי המותאם להדמיית לב מסופק גם כן.

מיקרוסקופיה קלה של דינמיקת לב מהירה בעוברי דגי זברה

בסרטון הזה, אנחנו מדגימים את ניסיוני בטכניקות בשימוש לפברק תואם, תאי המטריצה ​​(ECM) מצעים מצופה מתאים תרבית תאים, ואשר ניתנים במיקרוסקופ כוח המתיחה והתבוננות ההשפעות של קשיחות ECM על התנהגות התא.

הכנת מטריצות תלונה לכימות התכווצות נייד

מכשיר microfluidic פשוט פותח כדי לבצע הרדמה...

התקני microfluidic פשוטים עבור<em&gt; In vivo</em&gt; הדמיה של<em&gt; ג elegans</em&gt;,<em&gt; דרוזופילה</em&gt; ודג זברה

מיקרוסקופיה זמן לשגות מאפשרת ההדמיה של תהליכים התפתחותיים. צמיחה או סחיפה של דגימות במהלך רכישת תמונה מפחיתה את היכולת לעקוב באופן מדויק ולמדוד תנועות תא במהלך פיתוח. אנו מתארים את השימוש בתוכנת עיבוד תמונה בקוד פתוח לתיקון לשלושה להיסחף מדגם ממדי לאורך זמן.

תיקון להיסחף לדוגמא בעקבות הזמן לשגות הדמיה 4D Confocal

כתב יד זה מתאר את היצירה של רקמות לב מהונדסות מוגדרות באמצעות ביטוי סמני פני השטח ומיון תאים. לאחר מכן ניתן להשתמש ברקמות המוגדרות בביו-ריאקטור רב-רקמתי כדי לחקור מנגנונים של טיפול בתאי לב על מנת לספק מערכת מודל פונקציונלית, אך מבוקרת, של הלב האנושי.

בניית רקמות לב Engineered האנושית תחם לחקור מנגנונים של טיפול בתאי לב

כאן, אנו מציגים את הדור של רקמת לב מהונדסים אנושי מתאי גזע מושרים (hiPSC) -derived cardiomyocytes. אנו מציגים שיטה לנתח בכוח התכווצות ושינוי למופת של דפוס כיווץ ידי מעכב ערוץ hERG E-4031. שיטה זו מציגה רמה גבוהה של חוסן ויכולת התאמת הקרנת סמי לב.

ניתוח התכווצות האוטומטי של רקמת לב Engineered האנוש להקרנת בטיחות תרופת לב

כתב יד זה מתאר את zWEDGI (דג זברה Wounding והתקן מלכודת צמיחה, הדמיה), אשר הוא מכשיר ממודר שנועדה אוריינט לרסן את הזחלים דג זברה. העיצוב מאפשרת חיתוך זנב ארוך טווח אוסף של תמונות מיקרוסקופ פלואורסצנטי ברזולוציה גבוהה של ריפוי הפצע והתחדשות.

התקן הדמיה חיה לטווח ארוך עבור משופרת מניפולציה ניסויית של הזחלים דג זברה

מחקר זה משתמש בטכניקה מיקרוסקופ (LSFM) אור גיליונות פלורסצנטיות דו-צדדית תאורה בשילוב עם קרחת אופטי ללמוד את הלב מאתר.

מיקרוסקופ אור גיליונות פלורסצנטיות לחקר הלב מאתר

למד הדמיית גיליון אור 4D של התכווצות הלב בזברה דניו רריו. שיטה זו משלבת מחשוב GPU ומציאות מדומה לניתוח אינטראקטיבי של דינמיקה קרדיאלית ברזולוציית תא בודד.

הדמיית גיליון אור 4D של התכווצות הלב של דגי זברה

גלה סרטונים נוספים