Name: 22 Tで 医薬トランカチュラ ルーツで実証MRMマイクロコイル性能キャリブレーションと使用 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-01-16T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 22 s
Description: 学ぶ22.3テスラの超高磁場MRIにおけるマイクロコイルの特性評価と使用方法。植物根などの小さな生物試料を用いて、細胞レベルの高解像度イメージングを実現する手法を解説します。

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

950 MHzの機器での実験は、オランダのNWO出資の国家ロードマップ大規模施設であるuNMR-NL(プロジェクト184.032.207)によって支えられました。R.S.はバイオソーラーセルズコンソーシアムプロジェクトU2.3によってサポートされました。J.R.K.はオランダ磁気共鳴研究学校(NMARRS)大学院[022.005.029]の支援を受けた。デフェン・シェンとトン・ビッセリングが メディカゴ・トランカトゥーラ のサンプルを提供してくれたことに感謝します。さらに、クラルチェ・フーベン、マリー・ルノー、ヨハン・ファン・デル・ズワンのuNMR-NL施設での技術サポートに感謝します。また、フォルカー・レーマン、ヘニー・ヤンセン、ピーター・デ・ワールドの技術支援に感謝します。フランク・ヴェルゲット、ジョン・フィリッピ、カルシック・B・サイ・サンカル・グプタの助言に感謝します。最後に、ビデオにナレーションを提供してくれたジェシカ・デ・ルイターに感謝します。

<ol><li>Ciobanu, L., Pennington, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+micron-scale+MRI+of+single+biological+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Solid+State+Nuclear+Magnetic+Resonance%22%5BJournal%5D)">3D micron-scale MRI of single biological cells.</a> Solid State Nuclear Magnetic Resonance. 25 (1-3), 138-141 (2004).</li>
<li>Aguayo, J. B., Blackband, S. J., Schoeniger, J., Mattingly, M. A., Hintermann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nuclear+magnetic+resonance+imaging+of+a+single+cell%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Nuclear magnetic resonance imaging of a single cell.</a> Nature. 322, 190-191 (1986).</li>
<li>Radecki, G., Nargeot, R., Jelescu, I. O., Le Bihan, D., Ciobanu, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+magnetic+resonance+microscopy+at+single-cell+resolution+in+Aplysia+californica%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Functional magnetic resonance microscopy at single-cell resolution in Aplysia californica.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (23), 8667-8672 (2014).</li>
<li>Lee, C. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+Resonance+Microscopy+%28MRM%29+of+Single+Mammalian+Myofibers+and+Myonuclei%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Magnetic Resonance Microscopy (MRM) of Single Mammalian Myofibers and Myonuclei.</a> Scientific Reports. 7 (1), 39496(2017).</li>
<li>Callaghan, P. T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCallaghan%2C+PT+%22Principles+of+nuclear+magnetic+resonance+microscopy%22">Principles of nuclear magnetic resonance microscopy</a>. , Oxford University Press. Oxford. (1994).</li>
<li>Glover, P., Mansfield, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Limits+to+magnetic+resonance+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Reports+on+Progress+in+Physics%22%5BJournal%5D)">Limits to magnetic resonance microscopy.</a> Reports on Progress in Physics. 65 (10), 1489-1511 (2002).</li>
<li>Peck, T. L., Magin, R. L., Lauterbur, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+analysis+of+microcoils+for+NMR+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Magnetic+Resonance.+Series+B%22%5BJournal%5D)">Design and analysis of microcoils for NMR microscopy.</a> Journal of Magnetic Resonance. Series B. 108, 114-124 (1995).</li>
<li>Lee, C. H., Flint, J. J., Hansen, B., Blackband, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation+of+the+subcellular+architecture+of+L7+neurons+of+Aplysia+californica+using+magnetic+resonance+microscopy+%28MRM%29+at+7.8+microns%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Investigation of the subcellular architecture of L7 neurons of Aplysia californica using magnetic resonance microscopy (MRM) at 7.8 microns.</a> Scientific Reports. 5, 11147(2015).</li>
<li>Fratila, R. M., Velders, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small-Volume+Nuclear+Magnetic+Resonance+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Small-Volume Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy.</a> Annual Review of Analytical Chemistry. 4 (1), 227-249 (2011).</li>
<li>Flint, J. J., Menon, K., Hansen, B., Forder, J., Blackband, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metabolic+Support+of+Excised%2C+Living+Brain+Tissues+During+Magnetic+Resonance+Microscopy+Acquisition%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Metabolic Support of Excised, Living Brain Tissues During Magnetic Resonance Microscopy Acquisition.</a> Journal of Visualized Experiments. (128), 1-10 (2017).</li>
<li>Minard, K. R., Wind, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solenoidal+microcoil+design.+Part+I%3A+Optimizing+RF+homogeneity+and+coil+dimensions%5BTitle%5D)+AND+%22Concepts+in+Magnetic+Resonance%22%5BJournal%5D)">Solenoidal microcoil design. Part I: Optimizing RF homogeneity and coil dimensions.</a> Concepts in Magnetic Resonance. 13 (2), 128-142 (2001).</li>
<li>Vegh, V., Gläser, P., Maillet, D., Cowin, G. J., Reutens, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-field+magnetic+resonance+imaging+using+solenoid+radiofrequency+coils%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+Imaging%22%5BJournal%5D)">High-field magnetic resonance imaging using solenoid radiofrequency coils.</a> Magnetic Resonance Imaging. 30 (8), 1177-1185 (2012).</li>
<li>Minard, K. R., Wind, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solenoidal+microcoil+design+Part+II%3A+Optimizing+winding+parameters+for+maximum+signal-to-noise+performance%5BTitle%5D)+AND+%22Concepts+in+Magnetic+Resonance%22%5BJournal%5D)">Solenoidal microcoil design Part II: Optimizing winding parameters for maximum signal-to-noise performance.</a> Concepts in Magnetic Resonance. 13 (3), 190-210 (2001).</li>
<li>Haase, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NMR+probeheads+for+in+vivo+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Concepts+in+Magnetic+Resonance%22%5BJournal%5D)">NMR probeheads for in vivo applications.</a> Concepts in Magnetic Resonance. 12, 361-388 (2000).</li>
<li>Webb, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiofrequency+microcoils+for+magnetic+resonance+imaging+and+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Magnetic+Resonance%22%5BJournal%5D)">Radiofrequency microcoils for magnetic resonance imaging and spectroscopy.</a> Journal of Magnetic Resonance. 229, 55-66 (2013).</li>
<li>Peck, T. L., Magin, R. L., Lauterbur, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+Analysis+of+Microcoils+for+NMR+Microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Magnetic+Resonance%2C+Series+B%22%5BJournal%5D)">Design and Analysis of Microcoils for NMR Microscopy.</a> Journal of Magnetic Resonance, Series B. 108 (2), 114-124 (1995).</li>
<li>Olson, D. L., Peck, T. L., Webb, A. G., Magin, R. L., Sweedler, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((V+High-Resolution+Microcoil+1H-NMR+for+Mass-Limited%2C+Nanoliter-Volume+Samples%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">V High-Resolution Microcoil 1H-NMR for Mass-Limited, Nanoliter-Volume Samples.</a> Science. 270 (5244), (1995).</li>
<li>Oerther, T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aOerther%2C+T+%22Micro+Imaging+Manual+for+AV3+Systems%22">Micro Imaging Manual for AV3 Systems</a>. , Bruker Biospin GmbH. Rheinstetten, Germany. (2012).</li>
<li>Callaghan, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Susceptibility+and+Diffusion+Effects+in+NMR+Microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Encyclopedia+of+Magnetic+Resonance%22%5BJournal%5D)">Susceptibility and Diffusion Effects in NMR Microscopy.</a> Encyclopedia of Magnetic Resonance. , (2007).</li>
<li>Donker, H. C. W., Van As, H., Snijder, H. J., Edzes, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+1H-NMR+imaging+of+water+in+white+button+mushrooms+%28Agaricus+bisporus%29%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+Imaging%22%5BJournal%5D)">Quantitative 1H-NMR imaging of water in white button mushrooms (Agaricus bisporus).</a> Magnetic Resonance Imaging. 15 (1), 113-121 (1997).</li>
<li>Tsai, W. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Environmental+property+modelling+of+perfluorodecalin+and+its+implications+for+environmental+fate+and+hazards%5BTitle%5D)+AND+%22Aerosol+and+Air+Quality+Research%22%5BJournal%5D)">Environmental property modelling of perfluorodecalin and its implications for environmental fate and hazards.</a> Aerosol and Air Quality Research. 11 (7), 903-907 (2011).</li>
<li>Keifer, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((90%C2%B0+pulse+width+calibrations%3A+How+to+read+a+pulse+width+array%5BTitle%5D)+AND+%22Concepts+in+Magnetic+Resonance%22%5BJournal%5D)">90° pulse width calibrations: How to read a pulse width array.</a> Concepts in Magnetic Resonance. 11 (3), 165-180 (1999).</li>
<li>Vlaardingerbroek, M. T., den Boer, J. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aVlaardingerbroek%2C+MT+%22Magnetic+Resonance+Imaging%3A+Theory+and+Practice%22">Magnetic Resonance Imaging: Theory and Practice</a>. , Springer-Verlag. Berlin, Heidelberg. 05252-05255 (2003).</li>
<li>Schenck, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+magnetic+susceptibility+in+magnetic+resonance+imaging%3A+MRI+magnetic+compatibility+of+the+first+and+second+kinds%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">The role of magnetic susceptibility in magnetic resonance imaging: MRI magnetic compatibility of the first and second kinds.</a> Medical Physics. 23 (6), 815-850 (1996).</li>
<li>Kc, R., Henry, I. D., Park, G. H. J., Aghdasi, A., Raftery, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+solenoidal+microcoil+NMR+probe+using+zero-susceptibility+wire%5BTitle%5D)+AND+%22Concepts+in+Magnetic+Resonance+Part+B%3A+Magnetic+Resonance+Engineering%22%5BJournal%5D)">New solenoidal microcoil NMR probe using zero-susceptibility wire.</a> Concepts in Magnetic Resonance Part B: Magnetic Resonance Engineering. 37 (1), 13-19 (2010).</li>
<li>Littlejohn, G. R., Gouveia, J. D., Edner, C., Smirnoff, N., Love, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perfluorodecalin+enhances+in+vivo+confocal+microscopy+resolution+of+Arabidopsis+thaliana+mesophyll%5BTitle%5D)+AND+%22New+Phytologist%22%5BJournal%5D)">Perfluorodecalin enhances in vivo confocal microscopy resolution of Arabidopsis thaliana mesophyll.</a> New Phytologist. 186 (4), 1018-1025 (2010).</li>
<li>van Schadewijk, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+Resonance+Microscopy+at+Cellular+Resolution+and+Localised+Spectroscopy+of+Medicago+truncatula+at+22.3+Tesla%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Magnetic Resonance Microscopy at Cellular Resolution and Localised Spectroscopy of Medicago truncatula at 22.3 Tesla.</a> Scientific Reports. 10 (1), 971(2020).</li>
</ol>

著者らは開示するものは何もない。

このプロトコルは、多くの材料および地質学的サンプルがT2緩和時間を大幅に短くし、ここで使用される配列では画像化できないため、生物学的サンプルに最も適しています。高サンプルの磁気感受性不均一性を示す一部の生体組織でさえ、その効果が磁場強度24と相関するため、超高磁場での画像化が困難な場合がある。このプロトコルは、新しいコイルに役立つだけでなく、潜在的な問題のトラブルシューティングや診断にも役立ちます。新しいサンプルまたは未知のサンプルをテストする場合、このプロトコルは、実験のセットアップが仕様に従って機能していることを確認するために、参照ソリューションに事前に実行することができます。分光計は、アーティファクトや誤動作の原因として除外できるため、トラブルシューティングに役立ちます。さらに、プローブの調整およびマッチングコンデンサをマイクロコイルに典型的な値に設定します。
最初の実験で信号が記録されていない場合、ローカライザースキャンの視野を拡大して、サンプルが見られるかどうかを確認することができます。次に、コイルが正しく調整されているかどうかを再確認し、別のローカライザースキャンを試みます。コイルは、意図しない共振モードを追加する可能性があり、その場合、正しいものを決定する必要があります。まだ画像が得られない場合は、マイクロコイルアセンブリ内の位置を確認するためにサンプルを取り外し、サンプルが無傷であることを確認します(すなわち、シール内の気泡や漏れは存在しません)。最後に、試料はPFDの代わりに水で調製することができる。ローカライザースキャンでサンプルが検出可能な信号をほとんど与えなかった場合、キャピラリー内の周囲の水はまだ検出することができます。
マイクロコイルはサンプルに近いのが理想的なため、 図7Bに示すように、空気とワイヤの磁気感受性の差により、さらなる信号損失が生じる可能性があります。潜在的なアーティファクトには、空間的な誤マッピングや異常な信号強度の変動が含まれます。特に、グラディエントエコー型パルスシーケンスは、この不均一な信号損失の影響を受けます。このため、フッ素液(FomblinまたはFC-43)にワイヤを沈め、感受性に一致したコイルを提示した。このプロトコルに含まれる B1 推定法は 、B1 感受性の違いがコイルアセンブリの設計に感受性マッチング戦略を含めることを保証するかどうかを判断するのに役立ちます。感受性一致コイルを構築するための別のアプローチは、感受性一致電線25を使用することです。さらに、コイルによる感受性の問題だけがこのアプローチで対処されます。サンプル内の感受性の不一致(例えば、空気空間による)は依然として困難である。
エアポケットまたは気泡は、空気と流体または試料19 の界面での感受性の違いによって引き起こされる広範な信号損失を引き起こす実験的課題を提起する(図5A)。サンプル調製に成功する上で重要な点は、サンプルと毛細血管の両方の沈み込みである。ただし、小さな気泡でも、特にグラデーションエコータイプのシーケンスでは信号損失を引き起こす可能性があります。移動式気泡は、サンプルに接触するまで毛細血管を通って移動することができます。これらの効果のいくつかは、一方の端が他方よりも高くなるように毛細管をわずかに傾けることによって緩和することができます。傾斜により、サンプルを邪魔することなく、潜在的な気泡が上端に保持されます。脱水は大きな気泡を形成する可能性がありますので、毛細血管ワックスが良好なシールを形成することを確認することも重要です。
サンプル内部の空気空間については、PFDを用い、細胞膜26を貫通しない一方で細胞間空気空間を満杯にした。しかし、このアプローチでも、すべての空域を取り外す方法はできませんでした。さらに、このアプローチは、可能な限り非侵襲的にシステムを研究したいという願望のために通常好ましくない追加の薬剤が必要であることを意味します。
毛細血管の円筒形は、特に生検や生きている根材料の研究プロセスなど、腐敗に対して脆弱な組織に対して、灌流のセットアップが実行可能であるべきであることを意味します。2つのステップは、灌流のセットアップを実現することができます。まず、毛細管の両側に媒体供給管とドレインチューブを接続するだけで、チェモスタットを作り出すのに十分であろう。第二に、サンプル毛細血管へのインデントの付加は、流れの方向に対してサンプルを所定の位置に保持することができる。これは、平面マイクロコイル10に対して公開されたプロトコルに似ています。
MRイメージングの非侵襲的性質と、本プロトコルで使用される不活性液体(PFDまたはFomblin)と組み合わせることは、実験終了後、さらなる研究のためにそれらの毛細血管からサンプルを除去してもよい。組み合わせには、光学顕微鏡または電子顕微鏡およびその他の破壊的なイメージング技術が含まれます。我々は最近、 メディカゴトルンカチュラ 根結節27の光学顕微鏡との組み合わせを実証した。
超高磁場NMR分光計で専用マイクロコイルを用いた植物材料のイメージング方法を実証しました。比較的大きなサンプル量は、良好なRF均質性を有する高解像度で研究することができる。さらに、分光イメージングは、それ以外の場合よりも高い解像度で行うことができる。マイクロコイル設計をサンプルに適合させることは、コイル性能特性を決定する効率的な方法によって促進される。ソレノイドコイルアプローチは、動物組織を含む植物以外の他のサンプルにも容易に適用され得る。

磁気共鳴画像法は、ヒトから単一細胞1、2、3まで、多種多様な生物学的標本を非侵襲的に画像化する汎用性の高いツールである。医療用画像用途用のMRIスキャナは、通常、1.5 T~3 Tの磁場強度を有する磁石を使用するが、単一細胞用途は、より高い磁場強度1、3、4で画像化される。100マイクロメートル以下の解像度での標本の研究は、磁気共鳴顕微鏡(MRM)5と呼ばれています。しかし、MRMは、他の利用可能な顕微鏡またはイメージング技術(例えば、光学顕微鏡またはCT)と比較して、低信号対雑音比(SNR)に苦しんでいます。SNR 6 を最適化するためにいくつかのアプローチを追求することができます。1 つのアプローチは、より高い磁場強度を使用する方法ですが、相補的なアプローチは、個々のサンプルの信号検出器を最適化することです。後者の場合、検出器の寸法は、目的のサンプルの寸法に合わせて調整する必要があります。直径が≈0.5〜2mmの小さいサンプル(例えば、根組織)の場合、マイクロコイルは、SNRがコイル直径6,7に反比例するので有用である。7.8 x 7.8 x 15 μm3の解像度は、専用のマイクロコイル8を使用して動物細胞で達成されています。さまざまなマイクロコイルタイプが存在し、塗布と組織の幾何学的形状に応じて最も一般的に使用される平面コイルとソレノイドコイルが存在する。平面コイルは表面に近い高感度で、薄いスライスでの用途に役立ちます。例えば、パーフューズ組織をイメージング用に特別に設計された方法が、平面マイクロコイル10について説明されている。しかし、平面コイルは感度の高いフォールオフと明確に定義された基準パルスパワーを持っていません。ソレノイドコイルは、円筒形であり、より広い範囲の用途を有し、より厚いサンプルに好まれる。ここでは、ソレノイドコイルの特性、マイクロコイルMRI用のサンプルを調製するプロトコル、ならびにソレノイドマイクロコイルの較正について説明する(図1A)。
ソレノイドコイルは、サンプルを保持するキャピラリーの周りにコルクスクリューのようにコイル状の導線で構成されています(図1B)。マイクロコイルアセンブリは、エナメル銅線、コンデンサの品揃え、およびコンポーネントをはんだ付けするための適切なベースのみを使用して構築することができます(図1B)。主な利点は、シンプルさと低コスト、単位容積あたりのSNRおよびB1フィールド均質性の点で良好な性能特性と組み合わされる。構造の容易さはコイルの設計および幾何学の速い反復を可能にする。ソレノイドマイクロコイル設計およびプローブ特性評価の具体的な要件(すなわち、様々なコイル幾何学に関するエレクトロニクス、ワークベンチ測定、および分光計測定の理論)は、他の地域7、11、12、13、14に広く記載されている。
ソレノイドコイルは、他の15,16に記載されているガイドラインに従って、所望の寸法の設計規則を念頭に置いて構築することができます。この特定のケースでは、直径1.5mmのキャピラリーを中心にループした直径1.5mmのエナメル銅線から作られたコイルを使用しました。このソレノイドは、回路が作られたベースプレート上に保持され、調整コンデンサ(2.5pF)、可変一致コンデンサ(1.5-6 pF)、銅接続線(図1A、1C)で構成されています。チューニングコンデンサは950 MHzの望ましい共振周波数を達成するために選択され、マッチングコンデンサは50オームのインピーダンスで最大の信号伝送を達成するために選択されます。大きいコンデンサはより細かい調節を可能にする可変である。通常の操作では、プローブベースのコンデンサを使用してチューニングとマッチングが行われます。組み立てられたマイクロコイルは、磁石に挿入できるようにプローブに取り付ける必要があります。システムによっては、追加のホルダーが必要な場合があります。ここでは、Micro5プローブと組み合わせて、ブルカーコンソールAvance III HDと22.3 T磁石の組み合わせを使用します。この場合、プローブの1Hチャンネルに接続するために必要な接続を備えた修正されたサポート挿入物を使用しました(図1A)。
コイルの感受性に一致した設計には、サンプル17に近接している銅コイルから生じる感受性の不一致を減らすために、パーフルオロ化された液体を備えたリザーバが含まれる。プラスチック製のシリンジから作られた貯水池がコイルを囲み、フォーブリンで満たされました。パーフルオロ化された液体はコイルを囲む必要があるので、サンプルに対して利用可能な直径は1mmの外径に減少する。サンプル交換を容易にするために、サンプルは外径1mm、内径700μmのキャピラリーで調製した。サンプル調製に必要なツールを図 2Aに示します。
基本的な実験MRパラメータは、勾配システム、フィールド強度、およびコンソールを含む、使用されるシステムのハードウェアに大きく依存しています。システムの性能を説明するためにいくつかのパラメータを使用することができ、その中で90°パルス長と電力 、B1-均質性および単位体積当たりのSNR(SNR /mm3)が最も実用的に関連しています。SNR/mm3 は、同じシステム18上の異なるコイルの性能を比較するのに便利です。システム間でハードウェアの違いが存在する場合がありますが、ベンチマーク・プロトコルの均一な適用により、システム・パフォーマンスの比較も容易になります。
このプロトコルは、キャリブレーションとサンプル調製に焦点を当てています。ソレノイドマイクロコイルの性能の段階的な特性を示しています: 90°パルス長または電力を較正;RF-フィールドの同質性を評価する;単位体積あたりの SNR の計算 (SNR/mm3) を計算します。ファントムを用いた標準化されたスピンエコー測定は、コイル設計の比較を容易にするため、個別のアプリケーションの最適化を可能にする。マイクロコイルに特異的な幻影および生物学的試料試料調製物について説明する。このプロトコルは、市販のマイクロイメージングシステムを備えた任意の適切な狭孔(≤60mm)垂直磁石に実装することができる。他のシステムでは、ガイドラインとして機能し、いくつかの調整で使用することができます。
MRI測定のための生物学的標本調製は、通常、検体が可能な限りそのままの画像化されているため、あまり広範囲ではない。しかし、生体組織の空気空間は、磁気感受性の違いのために画像のアーティファクトを引き起こす可能性があります 19.磁界強度が20に増加すると効果が高まる。したがって、空気空間は高いフィールド強度で避けるべきであり、これは組織の周りの空気と組織構造内の空気空間の除去を避けるために流体中のサンプルの浸漬を必要とする可能性があります。具体的には、マイクロコイルが採用される場合、所望のサンプル組織の切除が必要であり、続いて適切な流体に浸す必要があります。その後、サンプルを切り取り前の毛細血管に挿入し、最後に毛細管を毛細血管ワックスで密封します。接着剤の代わりにシール剤としてワックスを使用すると、封止または代替物、試料が容易に抽出され得る。この手順は、 メディカゴトランカトゥーラ、 小さな豆類植物の根に実証されています。このプロトコルの利点は、MRI測定中にサンプルが破壊されないので、光学顕微鏡でMRIデータの後続の共登録の可能性です。
提示されたプロトコルは、その場での測定における高い空間分解能に適しており、より精巧な設計により、生命維持システムに関連する課題に対処する必要がある生体内サンプルのイメージングが可能になる可能性があります。

<table><tbody><tr><td>Reference Solution Preparation</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>CuSO4</td><td>Sigma-aldrich</td><td>469130</td><td>Reference Solution</td></tr><tr><td>D2O</td><td>Sigma-aldrich</td><td>151882</td><td>Reference sample</td></tr><tr><td>Weigh Scale</td><td>Sartorius</td><td>PRACTUM513-1S</td><td>Scale化合物の計量</td></tr><tr><td>用Sample preparation</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Capillary 1000 &mu;m (外径)</td><td>Hilbenberg GmbH</td><td>1408410</td><td>サンプルキャピラリー</td></tr><tr><td>ワックス</td><td>Hampton Research</td><td>HR4-328</td><td>サンプルのシールに使用される固形ワックス</td></tr><tr><td>使い捨てメス</td><td>Swann-Morton</td><td>No. 11</td><td>サンプルの切り出しに使用される</td></tr><tr><td>Perfluorodecalin</td><td>Sigma-aldrich</td><td>P9900</td><td>サンプルの浸漬に使用される液体</td></tr><tr><td>ステレオ顕微鏡</td><td>オリンパス</td><td>SZ40</td><td>卓上型双眼顕微鏡</td></tr><tr><td>シリンジ</td><td>ジェネリック</td><td>-</td><td>PFDの適用とサンプルの操作に使用</td></tr><tr><td>真空ポンプ</td><td>Vacuubrand</td><td>MZ2C</td><td>サンプルからエアポケットを除去するために使用される2段式メンブレン真空ポンプ。</td></tr><tr><td>ワックスペン</td><td>Hampton Research</td><td>HR4-342</td><td>キャピラリーワックスを溶かしてサンプルに塗布するために使用されるハンドヘルドワックスペン</td></tr><tr><td>イメージングハードウェア</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>22.3 T Magnet</td><td>Bruker GmbH</td><td>950 US2</td><td>ナローボア超電導磁石</td></tr><tr><td>エアクーラー</td><td>Bruker GmbH</td><td>-</td><td>プローブ温度</td></tr><tr><td>の調整に使用コンソール</td><td>Bruker GmbH</td><td>Avance III HD</td><td>分光器の操作を制御</td></tr><tr><td>Micro5 グラジエントコイル</td><td>Bruker GmbH</td><td>Mic5</td> 取り外し可能な<td>グラジエントコイルは Micro5 プローブ本体に取り付けられ</td></tr>ます <tr><td>Micro5 プローブ本体</td><td>Bruker GmbH</td><td>Mic5</td><td>マイクロコイルとグラジエントコイルを保持します</td></tr><tr><td>RF マイクロコイル</td><td>自家製</td><td></td><td>の Fomblin</td></tr><tr><td>ベクトル ネットワーク アナライザが含まれています</td><td>Copper Mountain Technologies</td><td>TR1300/1</td><td>S11反射率試験、周波数範囲300kHz〜1.3GHz</td></tr>の<tr><td>水冷器</td><td>Bruker GmbH</td><td>BCU-20</td><td>グラジエントコイルの動作から熱を放散するためのオープンループ水冷を行うために使用されます。</td></tr></tbody></table>

22 tで 医薬トランカチュラ ルーツで実証mrmマイクロコイル性能キャリブレーションと使用

MRM Microcoil Performance Calibration and Usage Demonstrated on Medicago truncatula Roots at 22 T

このプロトコルは、MR顕微鏡法(MRM)とも呼ばれる、高解像磁気共鳴画像法(MRI)用に設計された生物学的サンプルと組み合わせた、電磁微小コイルのシグナル対雑音比(SNR)較正およびサンプル調製方法を記述する。これは、前臨床MRI分光計で使用することができる,メディカゴトランカトゥーラ根サンプルで実証.マイクロコイルは、RF共振器のサイズを目的のサンプルのサイズに合わせて感度を高め、データ取得時間の高い画像解像度を可能にします。比較的シンプルな設計により、ソレノイダルマイクロコイルは簡単で安価に構築でき、サンプル要件に簡単に適合させることができます。体系的に、参照溶液を用いて、新しいまたは自家製のマイクロコイルを較正する方法を説明する。キャリブレーション手順には、ヌテネーション曲線を使用したパルスパワーの測定が含まれます。RF分野均質性の推定;標準パルスシーケンスを使用して、ボリューム正規化信号対雑音比(SNR)を計算します。小さい生物学的サンプルのサンプル調製における重要なステップと、磁気感受性の違いなどの可能な緩和因子について考察する。最適化されたソレノイドコイルの用途は、ルートサンプルの高解像度(13 x 13 x 13 μm3、2.2 pL)3Dイメージングによって実証されています。

コイル特性評価 コイルの調整とマッチングが成功すると、その性能はコイルQファクター、90°基準パルス、およびSNR / mm3によって特徴づけられるかもしれません。ここで示した1.5 mm IDの感受性に一致したソレノイドコイルの場合、測定されたQファクター(アンロード)は244であり、5mmバードケージコイルの場合は561でした。
基準90°パルスは、0.6 Wの電力レベルで12 μsであった。5 mm の鳥かごコイルの場合は 45 W で 5 μs (図 4および図 5)。これは、マイクロコイルに0.53 mT、鳥かごコイル14に対して1.17mTを用いて、rfパルスフィールド強度(B1) <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/61266/61266eq4.jpg"> に相当し、yはジャイロ磁性比であり、タウはパルス持続時間である。パルス電力レベル(P)は異なるため、コイルは送信効率の点で比較され得る <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/61266/61266eq5.jpg"> :0.69 mT/W1/2および0.18 mT/W1/2のマイクロコイルと鳥かごそれぞれ14。90°パルスで比較すると、マイクロコイルは鳥かごコイルよりも4倍敏感≈因子であることが分かります。
感受性マッチングの効果 超高磁場強度では、 図7A,7Bに見られるように、サンプルとコイル感受性が画質の主要な要因となります。流体貯蔵所に感受性が一致しないコイルと比較して、信号は参照サンプル内でより長く均質に保持される。しかし、感受性リザーバに起因して、最大サンプル寸法は、リザーバのないコイルに対して減少する。
高解像度イメージング メディカゴトランカトゥーラ根試料の13 x 13 x 13 μm3の高解像度を20時間23分で達成した(図8)。根の表面から始めて、根皮質は、根の外側にいくつかの残留水と一緒に見られます。さらに、このxylemは、フロエムを囲む暗いバンドとして観察される。一部のエアポケットは、完全な信号損失を伴う暗いスポットとして観察されます。
M. トランカトゥーラの共生根結節もこのプロトコルを用いて画像化されてもよい (図9)。わずかに大きな比類のないコイル(長さ約3500 μm、内径1500 μm)を使用して、最大16 x 16 x 16 μm3の解像度の画像を33分で得ました。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61266/61266fig1.jpg"> 図1:ソレノイドマイクロコイル。(A)ソレノイドコイルの設計は、通常、毛細血管の周りに巻かれた、ヘリカルにループワイヤーで構成されています。配線の太さ、直径、巻線数、配線間隔などのワイヤのジオメトリは、コイル特性に影響を与えます。(B) 感受性整合液(Fomblin)のための貯蔵所が付いた自家製ソレノイドマイクロコイル。それは0.4 mm厚い塗られた銅ワイヤーの毛管のまわりで6回の毛管の外径および3500 μmのコイル長で構成される。コイルは、シリンジから作られた貯水池に沈む。外径1000μmまでのサンプルキャピラーを挿入できます。2つのコンデンサが使用され、インダクタとのシリーズの1.5 pFコンデンサと2番目の可変1.5-6 pFコンデンサがインダクタに平行に配置されます。すべてのコンポーネントは、グラスファイバーボード(黄色)にはんだ付けされています。それは貯蔵所を支えるために変える商業ホールダー(灰色のポリマー)に取付けられる。 (C)ソレノイドコイル設計部品:1.ソレノイドコイル、2.サンプルキャピラリー、3.1.5 pFチューニングコンデンサ、4.可変マッチングコンデンサ、5.グラスファイバーベースプレート、6.銅線リード。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61266/61266fig1large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61266/61266fig2.jpg"> 図2:実体顕微鏡下でのサンプル調製。 (A) マイクロコイルの調製に必要な項目。左から順に:1.CuSO4 リファレンスソリューション、2.パーフルオロデカリン、3.マイクロコイル、4.メス、5.ポジティブテンションピンセット、6。ピンセット、7.毛細血管外径= 1000 μm、8.ワックスペン、9.毛細管ワックス、10。ニトリル手袋、11。実体顕微鏡、12.ペトリ皿カバー付きの時計ガラス、13。成長基質の植物材料。示されていない:ø 0.8 x 40 mmの針および細かいティッシュペーパーが付いている2 mLのシリンジ。(B) ピンセットを使用して毛細血管へのサンプル挿入をクローズアップし、両方とも水没状態に保つ。(C)溶融ワックスを用いた毛細管の密封。(D) マイクロコイルに調製した毛細管の挿入。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61266/61266fig2large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61266/61266fig3.jpg"> 図3:マイクロイメージングプローブの成分。(A)マイクロ5プローブベースは、水冷、加熱、温度センサ、勾配電力、RF(可視の同軸コネクタ)およびオプションでプローブ識別(PICS)に必要なすべての接続を含む。プローブベースの下には、可変チューニングとマッチングコンデンサの調整を可能にするノブがあり、プローブを分光器の中に固定するためのネジを保持します。(B) プローブベースの上に設置された自家製マイクロコイル。調律とマッチングが可能なプローブベースに取り付けられた可変コンデンサ(白いセラミック)に注意してください。(C) プローブベースに取り付けられた3軸勾配を水冷レセプタクルと金めっき接点で実装し、勾配を接地します。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61266/61266fig3large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61266/61266fig4.jpg"> 図4:ヌテネーション曲線ヌテネーション曲線を取得して、基準パルスパワーを決定します。基準パルスパワー(90°パルス)は、Z方向のすべての磁化を横方向に反転するB1フィールドを生成するために必要なパワーとパルス長の組み合わせとして定義されます。一連のパルスは、グラデーション符号化がない場合に記録されます。パルスごとにパルス長またはパルスパワーが増加します。ここではパルスパワーは0.6Wに設定され、パルス長は毎回1μsずつ増加します。最大信号強度は、90°パルスを示し、約12 μsです。180°パルスは、最小強度を用いてこのように決定することもできる。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61266/61266fig4large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61266/61266fig5.jpg"> 図5:90°パルスパワーの視覚的な決定。一度、近似基準パルス電力がヌテネーション曲線を用いて検出されると、パルス長を変化させることにより目視で確認してもよい。コイルによっては、B1フィールドが変化に対して多かれ少なかれ敏感である場合があります。(A)11 μsパルス長さ。(B)12 μsパルス長、このコイルに最適。(C)13 μsパルス長さ。(D)20 μsパルス長さ。パルスパワーが高すぎると、オーバーティッピングが発生し、コイルの中央(矢印頭)の画像強度が低下する可能性があります。増加したB1分野はまた、画像の幅で観察することができるように、コイルの範囲を増加させる。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61266/61266fig5large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61266/61266fig6.jpg"> 図 6: 対象地域の配置 ボリューム正規化 SNR 計算の対象地域 (ROI) が表示されます。平均サンプル強度は、参照溶液サンプル内にあるROIから取得されます。平均ノイズと標準偏差は、画像の隅にある1つ以上のROIから計算されます。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61266/61266fig6large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61266/61266fig7.jpg"> 図7:RF均質性を、勾配エコー画像法で評価する。複数のグラデーション エコー (MGE) シーケンスを使用して、一連のグラデーション エコーを使用して RF (B1 -Field) の同質性を評価します。基本的なパラメータは:繰り返し時間200ms、エコー数48のエコー時間3.5ms、エコー間隔3.5 ms、64平均、取得時間27 m 18 s、フリップ角度30°でした。視野は5 x 5 mm、マトリックス128 x 128、解像度39 x 39 x 200μm(A)の感受性に一致したコイルであった。RFコイルを取り囲む感受性整合液(Fomblin)は、コイルワイヤによる感受性の影響を低減します。小さな気泡はエコー時間が長くなるにつれて信号の損失を引き起こす。(B)同一のコイル径を持つコイル(感受性が一致しない)エコー時間が長い場合、B0フィールドの不均一性によって生じるアーチファクトの増加が観察される。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61266/61266fig7large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61266/61266fig8.jpg"> 図8:メディカゴトランカチュラルートセクションの3Dイメージング。(トップ)フラッシュ画像。根部のいくつかの特徴は、表皮(e)、皮質(c)、フロエム(ph)およびキシレム(xy)を含む区別することができる。根本原因のエアポケット(a)は完全な信号損失を引き起こす。基本的なパラメータは以下の通りであった:繰り返し時間70ms、エコー時間2.5ms、256平均、取得時間20時間23m。解像度13 x 13 x 13 μm3マトリックスサイズは128 x 64 x 64で、視野は1.6 x 0.8 x 0.8 mmでした。受信機の帯域幅 50 kHz。(下部)MSME イメージ。基本パラメータは以下の通りであった:繰り返し時間500ms、エコー時間5.2ms、28平均、取得時間15時間55m。解像度13 x 13 x 13 μm3マトリックスサイズは128 x 64 x 64で、視野は1.6 x 0.8 x 0.8 mmでした。受信機の帯域幅 70 kHz。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61266/61266fig8large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61266/61266fig9.jpg"> 図9:メディカゴトランカチュラルート結節の3D画像化。(上) 低解像度の画像。基本的なパラメータは次の通りであった:繰り返し時間60ms、エコー時間2.3ms、4平均、取得時間4m。解像度31 x 31 x 31 μm3.マトリックスサイズは64 x 32 x 32で、視野は2 x 1 x 1 mmでした。受信機の帯域幅 50 kHz。(下部)高解像度のイメージ。基本的なパラメータは次の通りであった:繰り返し時間60ms、エコー時間2.3ms、8平均、取得時間33m。解像度16 x 16 x 16 μm3マトリックスサイズは128 x 64 x 64で、視野2 x 1 x 1 mmであった。受信機の帯域幅 50 kHz。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61266/61266fig9large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>

マイクロコイルを用いた超高磁場共鳴顕微鏡(MRM)を用いて、高空間分解能で生体組織を研究するプロトコルを紹介する。マイクロコイルの特徴付けについて、ステップバイステップの説明が提供されています。最後に、イメージングの最適化が植物根で実証されます。

22 Tで 医薬トランカチュラ ルーツで実証MRMマイクロコイル性能キャリブレーションと使用

This protocol describes a signal-to-noise ratio (SNR) calibration and sample preparation method for solenoidal microcoils combined with biological ...

このプロトコルは、超高磁場磁気共鳴画像のためのマイクロコイルの特性評価と使用を可能にする。MRIは、生物学的標本の生理学、代謝、拡散特性を探索するためのユニークで非侵襲的なツールです。目的のサンプルに適合した高磁場強度とマイクロコイルを使用して、細胞分解能までの画像を得ることができます。この方法では、イメージングアプリケーション用の商用または家庭用マイクロコイルの特性を判断する方法をステップバイステップで説明する。直径1ミリメートル未満の生物学的標本と超高磁場垂直ボアNMR分光計を使用しています。家庭用マイクロコイルを使用して、無線周波数コイルのサイズをサンプルのサイズに調整することができます。この研究では、植物の根の小片を使用しています。コイルの感度はコイル径の減少に比例するため、この機能が役立ちます。そのため、小さいサンプルに対して、より高い信号対ノイズ比を持つ画像を得ることができます。これらのマイクロコイルのサイズが小さく、脆弱な性質のため、例えば、90度のパルス長さやパルスパワー、安全な動作限界などの基本的なパラメータを確立し、最終的に異なるNMRシステム間で比較できる方法でコイル感度を計算することが重要です。ソレノイドマイクロコイルは、キャピラリーと2つのコンデンサの周囲に巻かれたワイヤで構成されています:チューニングとマッチングコンデンサ。チューニングコンデンサは、950メガヘルツの望ましい共振周波数を達成するために選択され、マッチングコンデンサは最大の信号伝送を達成することを選択しました。それは50オームのインピーダンスです。大きいコンデンサはより細かい調節を可能にする可変である。コイルは、固定された固定ソケットのベースプレートに座っています。場合によっては、感受性整合液用の貯蔵所を加えて、コイルワイヤからの感受性効果を低減することができる。時計ガラスにパーフルオロデカリンの1ミリリットルを転送します, またはPFD, これは、サンプルを水没するために使用されます.PFDは、生体細胞に入ることなく試料中の空気空間を満たすことができるので使用される。また、プロトンMRIでは観察できません。すぐにそれが必要になる前に蒸発を防ぐためにペトリ皿のふたでPFDをカバーする。参考試料を調製する場合は、代わりに硫酸銅溶液を用いる。次に、その成長基板から根系を慎重に抽出する。メスを使って小さなセクションを物品物品化します。真空処理のために、固定溶液を含むエペンドルフチューブにサンプルを入れる。その後、フィラメントとパンチ穴でチューブを密封して換気を可能にします。サンプルを真空処理に供する。気泡がサンプルを逃げるのが見られる。ステレオ顕微鏡を見ながら、ピンセットを使用して、以前に調製した溶液中のサンプルと毛細血管の両方を水没させます。次に、毛細血管と完全に水没したサンプルの両方を使用して、ピンセットを使用して毛細血管にサンプルを挿入します。より小さい毛細管または注射針の先端を押す棒として使用する。ティッシュペーパーを細かい点に整え、毛細血管の両端から約1ミリメートルの液体を取り除きます。メルトは、ワックスペンを使用して毛細血管ワックスの少量。両面にワックスを塗ります。ワックスは固化すると不透明になります。気泡を毛細血管から除外するように注意してください。その後、メスを使用して余分なワックスを削り取ります。マイクロコイルを安定したまま、ピンセットを使用してサンプルをマイクロコイルに挿入します。ロッドを使用して、サンプルをコイルの中央に配置します。コイルが初めてテストされる場合は、パワーキャリブレーションとSNRとB1フィールドの均質性を決定するために硫酸銅参照サンプルを使用します。このプロトコルは、1メートルあたり最大3テスラが可能な、統合された勾配コイルを備えたマイクロイメージングプローブを装備した垂直ボア22.3テスラ分光計で実証されています。マイクロコイルを直立したまま、マイクロコイルをプローブベースに取り付けます。次に、三軸勾配コイルの上をスライドします。プローブベースのねじを回して、勾配を固定します。プローブを磁石に挿入し、必要な接続を行います。ウォブルカーブを開始し、必要に応じて調整とマッチングを調整します。高いスペクトル スイープ幅から始めることをお勧めします。複数の共振モードが存在する場合があることに注意してください。正しい共振モードを決定するには、各モードの SNR テストが必要な場合があります。マイクロコイルに適したコイル構成を選択します。コイルの安全限界が不明な場合は、0.6ワットの低パルス電力で10マイクロ秒から始め、信号が現れるまでパルス長を一度に1マイクロ秒ずつゆっくりと増やします。新しいコイルのナットカーブを記録して、90度パルスの正しいパルス長さと電力を得ます。そのためにはパルス電力を一定に保ちながら、パルス持続時間を系統的に変化させ続ける。不均一なB1フィールドの場合、最大信号強度が得られる長さから90度パルスを推定することができます。大きな視野を持つローカライザスケールを使用して、磁石内のコイルの位置を特定します。サンプルがグラデーションシステムの中心にある場合は、ローカライザースキャンでサンプルが表示されます。コイルまたはサンプルが中心外の場合は、ローカライザースキャンを調整します。ヌテネーション曲線を使用して近似パルスパワーが検出されると、一連の画像が最も均質な画像をチェックするためにパルスパワーを徐々に変化させます。不等分のB1フィールドを有する一部のコイルでは、決定された90度パルスが、コイルの所望のスイートスポットでの転倒につながる過大評価される可能性があります。FID信号に基づいて磁界を手動でシムします。異なる向きのマイクロコイルシムの向きに応じて、B0均質性のより強い補正をもたらす可能性があります。次に、正規化されたボリューム SNR を計算する必要があります。まず、X と Y の解像度にスライスの厚さを掛けてボクセルボリュームを計算します。SNRは平均信号から平均ノイズを引き、それをボクセルボリュームで乗算されたノイズの標準偏差で割ることによって計算されます。平均信号は画像の中心から取得され、ノイズ信号はコーナーパッチから計算されます。複数のグラデーション エコー シーケンスを実行して、コイル ワイヤとサンプル自体に起因する潜在的な感受性の問題を確認します。水没コイルの場合、コイル線とその環境との間の感受性の差が大幅に減少します。3Dフラッシュ実験で高分解能イメージングが実現した可能性があります。いくつかの根の特徴は、より大きなコイルを使用して解決することが困難である内皮、皮質、およびxylemのような区別され得る。マルチスライス、マルチエコー配列はまた、感受性の影響を低減するために使用され得る。ただし、これは時間単位あたりの感度を低下させるコストで来る。メディカゴトランカトゥーラの根結節もこのプロトコルを用いて画像化されてもよい。4分で31マイクロメートルの等方性分解能が得られ、33分で16マイクロメートルの等方性分解能が得られた。これにより、小さな根結節の様々な生理学的側面を詳細に研究することができます。サンプル調製を成功させるためには、サンプルと毛細血管の両方を液体に完全に沈下することが重要です。これにより、画質に悪影響を与える気泡の形成を防ぎます。MRイメージングは非破壊的であるため、MRスキャン後に生体試料を除去し、例えば光学顕微鏡を用いたさらなる研究に使用することができます。このビデオを見た後、あなたは、イメージングアプリケーションのためのマイクロコイルの特性と動作の基本的な理解を持っている必要があります。これは、多種多様な生体試料に適用され得る。

mrm-microcoil-performance-calibration-usage-demonstrated-on-medicago

Research

JoVE Journal

Biology

生物学

この作品は、非侵襲的な小動物MRIとMRSの基本的な手順について説明します。...

非侵襲的インビボでの小動物MRIとMRS：基本的な実験手順

MRIを用いて細胞の追跡は、過去数年間に顕著な注目を集めている。このプロトコルは、フッ素と樹状細胞のラベルを記述する（...

使用して樹状細胞の移行の監視<sup&gt; 19</sup&gt; F /<sup&gt; 1</sup&gt; H磁気共鳴イメージング

レーザー旋盤リソグラフィ製マイクロコイル先端が血管内マイクロカテーテルに適用されている現在では、さまざまな血管内処置時の脈管構造のナビゲーションの速度と効率を向上させることができ、磁気共鳴（MR）の指導の下で制御可能な偏向を実現することができます。...

磁気共鳴イメージング下磁気アシストリモート制御マイクロカテーテルの先端偏向

本論文では、細菌バイオフィルムと、その場で界面で微生物によって構築された複雑な生活材料の局所的な機械的特性を測定するための専用の磁気ピンセットの開発に播種磁性粒子の遠隔操作に基づいて、元の方法論を示しています。...

のためのマイクロメトリックプローブの遠隔磁気作動<em&gt;その場での</em細菌バイオフィルム物性&gt; 3Dマッピング

標準的な実験プレートから作られた個々の滅菌マイクロコズムにおける窒素固定細菌シノリゾビウム根粒との共生におけるウマゴヤシtruncatulaの植物の成長は、無菌性を損なうことなく、根系や結節の頻繁な検査を可能にします。植物は、最大9週間、これらの成長チャンバー内に維持することができる。...

根粒とマメ科植物の成長のための単一の植物、滅菌マイクロコズム<em&gt;ウマゴヤシtruncatula</em&gt;根粒共生と<em&gt;シノリゾビウム根粒</em

質量分析イメージング（MSI）は、生物学的プロセスに新たな洞察を提供することができ、ネイティブ環境で化合物を保持し、無傷の組織内の様々な化学種を発見し、識別するために使用することができる強力なツールです。本明細小分子の分析のために開発MSI方法が記載されている。...

代謝産物の調査のためのMALDI-質量分析イメージング<em&gt;ウマゴヤシtruncatula</em&gt;ルート結節

このプロトコルは、有効地球磁場（GMF）の逆転がシロイヌナズナの遺伝子発現を誘発し、形態を変化させるという仮説を検証する方法を説明しています。ヘルムホルツコイルペアの三軸八角形システムを使用して、植物成長チャンバー内で逆GMF条件を人工的に生成しました。...

地磁気（Gmfと）と植物の進化：Gmfと逆転の影響に関する調査を<em&gt;シロイヌナズナ</em&gt;開発と遺伝子発現

この資料は、主根と 1 つの光学的平面に根毛を閉じ込めた 2...

二層流体プラットフォームシロイヌナズナ実生の根毛の形態のイメージング

現在のプロトコルでは、ユーザーは磁気共鳴顕微鏡データの収集中に急性海馬と大脳皮質のスライス標本の生存率を維持できる方法について説明します。...

代謝サポートの切除、生体脳磁気共鳴顕微鏡集録時に

可能性のコミュニティ内でのほとんどの植物は、アーバスキュラー菌根菌 (AM)...

回転コアを使用して一般的な菌根菌ネットワークを介した植物相互作用の研究

この記事では、経頭蓋磁気刺激を用いて機能的に特異的な神経経路を測定し、強化するための新しいアプローチについて説明します。これらの高度な非侵襲的な脳刺激方法論は、脳と行動の関係を理解し、脳障害を治療するための新しい治療法の開発のための新しい機会を提供することができます。...

経頭蓋磁気刺激によるヒト運動系における機能的特異的神経経路の測定と操作

学ぶ22.3テスラの超高磁場MRIにおけるマイクロコイルの特性評価と使用方法。植物根などの小さな生物試料を用いて、細胞レベルの高解像度イメージングを実現する手法を解説します。

22 Tで医薬トランカチュラルーツで実証MRMマイクロコイル性能キャリブレーションと使用

さらに動画を探す

22 Tで 医薬トランカチュラ ルーツで実証MRMマイクロコイル性能キャリブレーションと使用

さらに動画を探す

22 Tで医薬トランカチュラルーツで実証MRMマイクロコイル性能キャリブレーションと使用