May 27th, 2008
השתמשנו synchrotron רנטגן טומוגרפיה במתקן האירופי קרינה Synchrotron (ESRF) אל הלא פולשני לייצר 3D מערכי נתונים טומוגרפית עם רזולוציה פיקסל של 0.7μm. באמצעות עיבוד תוכנה נפח, זה מאפשר את שיקום מבנים פנימיים במצב הטבעי שלהם, ללא חפצים המיוצר על ידי חתך היסטולוגית.
Hello.My קוראים מישל אוב ממעבדת העטלפים באוניברסיטת הצינורות, ובמצגת זו אני רוצה לדבר על הדמיה תלת מימדית לא פולשנית של הארגון הפנימי של מיקרו AHR באמצעות טומוגרפיה של קרני רנטגן סינכרוטרון ברזולוציה תת-מיקרונית. מערכת המודל שאיתה אנו עובדים היא הקרדית Aus Long osis, תפוקת מיקרו COLYER AHR של 800 מיקרון עד מילימטר אחד בגודל גוף. זוהי תמונה שנלקחה מכל תרבויות המעבדה שבה אתם יכולים לראות את החיות ניזונות מאצות.
כדי לחקור את הארגון הפנימי של ארגוס, אנו משתמשים בקרינת רנטגן סינכרוטרון כדי לייצר נתוני VOX טומוגרפיים ב-SRF וב-Grable. כאן אתה רואה תמונה של ה-ESRF עם טבעת האחסון הגדולה ובפינה הימנית העליונה אתה רואה את אולם הניסויים של ID 19, שנמצא מחוץ לטבעת עבור המדידות, הדגימות היו מכוונות ימינה באופן קריטי והורכבו על סיכות פלסטיק באמצעות דבק סופר. הניסויים נערכו ב-20.5 KEV ונלקחו 1,500 תחזיות לשחזורים.
כאן אתה רואה את המצלמה עם שבב CCD עצמאי, טווח דינמי של 14 סיביות וארבעה מגה פיקסל. הסימולטור המוצג בתחתית תמונה זו מתרגם קרני רנטגן לאור נראה. זהו תקריב על מחזיק המדגם ושולחן הסיבוב.
הדגימה מותקנת על ראש מד הגויה כדי לאפשר כיוון נכון של הדגימה בקורה. תיאור מפורט של מערך הניסוי ניתן במאמר שלנו משנת 2007 בכתב העת למיקרוסקופיה. במצגת זו אתמקד במנתחי נתונים ביחס להדמיה תלת מימדית באמצעות התוכנה Fiji Studio Max.
ראשית, אראה לך כיצד להסיר את הערכים האפורים מהרקע כדי לחלץ את המידע לדוגמה. בהיסטוגרמה, אתה רואה פסגה אחת גדולה, השייכת בעיקר לערכי אפור מהרקע. לאחר הסרת השיא הזה מההיסטוגרמה, אתם יכולים לראות את הדגימה יוצאת מהקובייה האפורה.
לאחר מכן, אראה לך כיצד לסובב את האובייקט באמצעות סטודיו VG Framer. למקס יש קבוצה של מסלולי מצלמה מוגדרים מראש. כאן אני משתמש במעגל ה-XY כדי ליצור סיבוב סביב ה-X האנכי, וזו האנימציה הסופית.
המבנה הגדול בצד האחורי של החיה תואם את פני השטח של דבק העל. עכשיו אני הולך להראות לכם איך להגדיר מישור חיתוך וירטואלי כדי שתוכלו לקבל מבט תלת מימדי על הארגון הפנימי של המדגם. ישנם שלושה כיוונים שבהם ניתן להגדיר מישור חיתוך חזיתי קנאות בפועל.
כאן אני משתמש במישור הקדמי ומוצא תנוחת חיתוך איפשהו באמצע החיה, באזור של, מישור החיתוך הזה לא חייב להיות סטטי. שוב, באמצעות מסגר המפתח, ניתן להזיז אותו לאורך כל ציר. בדוגמה זו, אני משתמש בקליפ Z המוגדר מראש כדי להזיז את מישור החיתוך לאורך ציר האורך של הדגימה, וכך נראית האנימציה הסופית צעד אחר צעד, אתה יכול לראות ולעקוב אחר הארגון התלת מימדי של כל המבנים הפנימיים ברזולוציית P של 0.7 מיקרון בלבד.
מלבד מסלולי המצלמה המוגדרים מראש, ניתן גם ליצור נתיבי מצלמה ספציפיים למשתמש. לשם כך, בחר במצב המצלמה החינמי והתאם את המצלמה ואת מרחק המוקד של העדשה הווירטואלית לכל מיקום רצוי. שלב אחר שלב, ניתן להגדיר מיקומי מצלמה חדשים כדי לעקוב אחר נתיב אינדיבידואלי בכל מורכבות.
חלון התלת מימד בפינה השמאלית העליונה מציג את ההשפעה של כל הגדרות המצלמה בזמן אמת. הדוגמה האחרונה לוקחת אתכם לטיסה וירטואלית העוקבת אחר מערכת העיכול השלמה דרך החיה. כאן אתה רואה כמה חלקים של ה-GMA, המכרות, הלברום והרוטלה.
אנחנו מתקרבים ונכנסים לפה של החיה. כאן תוכלו לראות את ה-PHNs בצד הגב. עכשיו אנחנו עוברים דרך הוושט כדי להיכנס לפתחי הגחון.
לקרדית המסומרת שלנו יש שני קר גדולים. אלה מבנים דמויי עיכול עם תפקוד עיכול. אנו נכנסים לסרום הימני.
דרך הפתח הקטן שלו, אתה יכול לראות תאי IDE רבים. אלה ממלאים תפקיד חשוב בעיכול, אם כי הפונקציה והמנגנון השלמים עדיין לא מובנים לחלוטין. אם נחזור לחדרי הגחון, אנו רואים מבנה מסוים, שסתום איסל שדרכו נכנסנו למעשה לגחון לפני דקה, ממש בגבול הגחון והמעי הגס.
אתה יכול לראות שור מזון, שהוא דחוס ומוקף בקרום אטרופי מאחורי בולוס המזון, אתה רואה פלטת צואה. אנחנו טסים על פלטת ה-FE הזו כרגע.
לאחר מכן, עברנו את המעי הגס הקצר ונכנסנו לפוסט קולון. כאן אתה רואה את הגדול והאופייני מבחינה מיקרוביאלית. לבסוף, אתה יכול לראות את המשטח הפנימי של צלחות החיות המסוימות כאן, ממש כמו פלטת fe.
אנו עוזבים את מערכת העיכול. כעת יש לנו מבט סופי קצר על הצד הגחוני החיצוני של החיה ורואים את לוחות החיה, לוחות ה-AAL ולוחות איברי המין.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
מחקר זה מציג שיטה לא פולשנית להדמיית הארגון הפנימי של תפוקות AHR מיקרויות באמצעות טומוגרפיית רנטגן סינכרוטרונית. הטכניקה מאפשרת הדמיה תלת-ממדית ברזולוציה גבוהה ללא החפצים הקשורים לשיטות היסטולוגיות מסורתיות.
Non-invasive 3D visualization with sub-micron resolution enables detailed internal structural analysis of micro-scale biological systems without destructive sectioning. This approach supports target validation and mechanistic de-risking in early discovery by providing quantitative morphological data in native state. The method enhances predictive confidence for phenotypic screening and assay development in disease-relevant models where traditional histology fails due to sample size or preparation artifacts.
The method integrates into early discovery workflows as a non-destructive imaging step following sample preparation and preceding functional assay development, enabling iterative design of target validation studies.