Approccio semplificato di imaging intravitale per il monitoraggio a lungo termine della dinamica del tessuto epiteliale su un microscopio confocale invertito
30 giugno 2023
Il protocollo presenta un nuovo strumento per semplificare l'imaging intravitale utilizzando la microscopia confocale invertita.
Abbiamo sviluppato uno strumento per eseguire l'imaging intravitale su topi vivi utilizzando un microscopio confocale invertito. Questo ci permette di monitorare le dinamiche delle cellule della pelle durante l'omeostasi e di confrontare i comportamenti delle cellule durante l'insorgenza e la progressione della malattia. La microscopia multifotone è l'approccio principale applicato per ottenere il tracciamento intravitale delle cellule.
Tuttavia, gli svantaggi di questi microscopi includono la limitata versatilità di imaging quotidiano, il costo elevato e la complessità tecnica. Il nostro nuovo strumento consente l'uso di versatili microscopi confocali invertiti per l'imaging intravitale in vivo. Modificando il file di progettazione, le dimensioni dell'inserto del tavolino possono essere personalizzate per adattarsi a qualsiasi marca di microscopio invertito.
Il foro dell'obiettivo può essere ridimensionato e riposizionato per adattarsi a qualsiasi modello animale e tessuto a scelta.
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Panoramica
Questo studio introduce uno strumento innovativo per eseguire l'imaging intravitale utilizzando la microscopia confocale invertita in topi vivi, consentendo ai ricercatori di tracciare la dinamica delle cellule della pelle durante l'omeostasi e la progressione della malattia. Il nuovo strumento affronta i limiti della microscopia multi-fotonica, rendendo l'imaging intravitale più accessibile e versatile.
Componenti principali dello studio
Area di ricerca
- Imaging intravitale
- Dinamiche delle cellule della pelle
- Tecniche di microscopia
Sfondo
- Gli attuali limiti della microscopia multi-fotonica includono costi elevati e complessità tecnica.
- I microscopi confocali invertiti offrono opzioni di imaging versatili per tessuti vivi.
- Il design personalizzato consente l'adattabilità a diversi modelli animali.
Metodi utilizzati
- Microscopia confocale invertita con inserti personalizzati stampati in 3D
- Topi vivi come sistema biologico
- Configurazione di imaging personalizzabile per vari tessuti
Principali risultati
- Acquisizione di successo di Z-stack di tessuto auricolare marcato fluorescentemente con minima deriva.
- Imaging continuo delle cellule della pelle (positive per mCherry e GFP) per periodi di tempo prolungati.
- Validazione dell'efficacia degli inserti per l'imaging intravitale stampati in 3D per un imaging stabile.
Conclusioni
- Questo studio dimostra un approccio innovativo per migliorare le capacità di imaging intravitale.
- Lo strumento migliora la capacità di studiare le dinamiche cellulari in modelli viventi, facendo progredire la ricerca in biologia cellulare.
Domande frequenti
Executive Industry Relevance
Long-term intravital imaging of epithelial tissue dynamics is critical for understanding cellular behaviors underlying disease initiation and progression. This streamlined approach using inverted confocal microscopy lowers technical and cost barriers, enabling broader adoption of in vivo imaging in discovery-stage biopharma research. Enhanced accessibility to stable, quantitative live-cell imaging supports predictive confidence in early target validation and mechanistic studies.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables direct observation of live cell behaviors in intact tissue environments.
- Supports mechanistic de-risking by tracking cellular responses during disease onset.
- Facilitates functional target validation through longitudinal monitoring of cell dynamics.
- Improves predictive confidence for early-stage portfolio triage.
Screening & Assay Development
- Provides validated, reproducible imaging of fluorescently labeled cells in vivo.
- Delivers quantitative Z-stack outputs for robust assay development.
- Supports standardization and scalability across multiple tissue types and animal models.
- Enables reliable evaluation of compound effects on tissue-level cell dynamics.
Translational & Preclinical Research
- Aligns in vivo imaging outputs with disease-relevant models for translational continuity.
- Enables risk-adjusted advancement decisions based on real-time tissue responses.
- Supports biomarker discovery by correlating dynamic cell behaviors with disease progression.
- Provides mechanistic insights that inform preclinical model selection.
Pipeline & Workflow Integration
This imaging platform integrates from early discovery through preclinical research, supporting hypothesis testing, target validation, and translational studies.
- Discovery Biology: Enables hypothesis-driven interrogation of cell dynamics in native tissue context.
- Screening: Provides reproducible, quantitative imaging outputs for assay readiness.
- Analytics: Supports longitudinal measurement of cellular behaviors and tissue stability.
- Translational Research: Bridges discovery and preclinical validation with disease-relevant imaging data.
- Enterprise Reuse: Customizable design allows adaptation across platforms and organ systems.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in live tissue studies.
- Operational Value: Streamlines imaging workflows with standardized, reusable components.
- Strategic Value: Enables better go/no-go decisions and capital efficiency by reducing technical barriers.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of discovery programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in live animal handling and confocal microscopy operation.
- Needs access to inverted confocal microscopes and compatible 3D-printed stage inserts.
- Demands cross-team standardization for imaging protocols and data analysis.
- Adaptable to various animal models and tissue types with design modifications.
- Practical limitations include maintaining animal viability and imaging stability over extended sessions.
